在量子力学中，物质的粒子之间的相互作用通常会发出携带力的粒子，同时引起反弹，改变粒子的速度。携带力的粒子一般包括引力、电磁力、弱核力和强核力。引力比其他三种力都弱得多，因为它作用的距离可以很大并且总是吸引的，单独粒子之间的非常弱的引力可以叠加起来而产生相当大的力量。电磁力通常作用于带电荷的粒子之间，比引力强得多；同性相斥，异性相吸，所以带正电的质子和带负电的电子之间的电磁力会让电子绕着原子核公转；当电子转变到离原子核更近的轨道时，也会释放能量。
弱核力只作用于自旋为1/2的所有物质粒子，而在低能量下一些看起来完全不同的粒子，实际上都只是同一种粒子处于不同的状态，所有这些粒子在高能量下都会有相似的行为。对于强核力，主要是把质子和中子及其各自内部的夸克通过与自旋为1的胶子束缚在一起并相互作用，由此构成了名为介子的粒子。但是，由于夸克和反夸克相互湮灭，从而产生电子和其他粒子，这样形成的胶子的团往往是不稳定的。
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