No četriem dabas spēkiem, kas pazīstami kā spēcīgie, vājie, gravitācijas un elektromagnētiskie spēki, trāpīgi nosauktais spēcīgais spēks dominē pār pārējiem trim, un tā uzdevums ir noturēt atomu kodolu kopā. Tās diapazons tomēr ir ļoti mazs - apmēram vidēja lieluma kodola diametrs. Apbrīnojami, ja spēcīgais spēks darbotos lielos attālumos, viss pazīstamajā pasaulē - ezeri, kalni un dzīvās būtnes - tiktu sasmalcināts vienā lielas ēkas lielumā.
Atomu kodols un spēcīgais spēks
Katrs Visuma atoms sastāv no kodola, ko ieskauj viena vai vairāku elektronu mākonis. Kodols savukārt satur vienu vai vairākus protonus; visi atomi, izņemot ūdeņradi, satur arī neitronus. Spēcīgais spēks liek protoniem un neitroniem piesaistīt viens otru, lai tie paliktu kopā kodolā; tomēr tie nepiesaista kaimiņu atomu protonus un neitronus, jo spēcīgajam spēkam ir maza ietekme ārpus kodola.
Spēcīgie un elektromagnētiskie spēki
Protoni ir daļiņas ar pozitīvu elektrisko lādiņu. Tā kā līdzīgi lādiņi atgrūž, arī tuvojoties viens otram, protoni piedzīvo atgrūdošu spēku, un tuvojoties, spēks strauji palielinās. Elektromagnētiskais spēks, kas rada atgrūšanu, darbojas lielos attālumos, tāpēc, ja vien protonu nedarbojas kāds cits spēks, tie viens otru nepieskaras. Savukārt neitroniem nav jāmaksā; brīvie neitroni pārvietojas netraucēti. Kad protoni un neitroni nonāk aptuveni vienā triljondaļā milimetra, spēcīgais spēks tomēr pārņem spēku un daļiņas turas kopā.
Daļiņu pingpongs
Mūsdienu teorija, kas regulē četrus pamatspēkus, liek domāt, ka tie ir sīku daļiņu apmaiņas rezultāts turpat un tāpat kā galda tenisa spēlē. Šajā spēlē Heisenbergas nenoteiktības princips nosaka noteikumus - smagas daļiņas var pārvietoties starp nelieliem attālumiem, savukārt vieglās daļiņas sasniedz lielus attālumus. Elektromagnētisma gadījumā daļiņas ir fotoni, kuriem nav masas; elektromagnētiskais spēks sniedzas bezgalīgā attālumā. Ļoti smagas daļiņas, ko sauc par pioniem, tomēr ir spēcīga spēka starpnieks, tāpēc tā darbības rādiuss ir ārkārtīgi īss.
Kodolsintēze
Gravitācija satur sauli un citas zvaigznes kopā; milzīgā ūdeņraža un hēlija gāzes masa kodolā rada milzīgu spiedienu, piespiežot protonus un neitronus kopā. Kad viņi tuvojas, spēlē spēcīgais spēks, un viņi turas kopā, atbrīvojot enerģiju procesā un pārveidojot ūdeņradi par hēliju. Zinātnieki to sauc par kodolsintēzes reakciju, un tā saražo 10 miljonus reižu vairāk enerģijas nekā ķīmiskās reakcijas, piemēram, ogļu vai benzīna dedzināšana.
Neitronu zvaigznes
Neitronu zvaigzne ir sprādziena atlikums, kas notiek zvaigznes dzīves beigās. Tas ir īpaši blīvs objekts, kas sastāv no zvaigznes masas, kas saspiesta Manhetenas lielumā. Neitronu zvaigznē dominē spēcīgais spēks, jo sprādziens ir piespiedis visus protonus un neitronus kopā. Zvaigznei nav atomu; tā ir kļuvusi par lielu daļiņu bumbu. Tā kā atomi lielākoties ir tukša telpa un neitronu zvaigznei ir izspiesta visa telpa, tās blīvums ir milzīgs. Tējkarote neitronu zvaigžņu vielas sver 10 miljonus tonnu. Jo Zeme ir veidota no atomiem, ja spēcīgais spēks kaut kā pēkšņi iedarbojās lielos attālumos, visi protoni un neitroni saliptu kopā, kā rezultātā sfēra būtu pāris simtu metru diametrā un tai būtu visa Zeme sākotnējā masa.