基本相互作用（fundamental interaction），決定物質的結構和變化過程的基本的相互作用。近代物理確認各種物質之間的基本的相互作用可歸結為 4種：引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用。
近代物理普遍認為，4種基本相互作用是統一的。
基本介紹
- 中文名：基本互相作用
- 外文名：fundamental interaction
- 決定：物質的結構和變化過程
- 實質：物理作用
基本相互作用（fundamental interaction），決定物質的結構和變化過程的基本的相互作用。近代物理確認各種物質之間的基本的相互作用可歸結為 4種：引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用。
近代物理的觀點傾向於認為 4種基本相互作用是統一的，物理學家正在為建立大統一理論超統一理論而努力。
引力相互作用
所 有 具有質量的物體之間的相互作用，表現為吸引力，是一種長程力，力程為無窮。其規律是牛頓萬有引力定律，更為精確的理論是廣義相對論。在4種基本相互作用中最弱，遠小於強相互作用 、電磁相互作用和弱相互作用，在微觀現象的研究中通常可不予考慮，然而在天體物理研究中起決定性作用。按照近代物理的觀點，引力作用是通過場或通過交換場的量子實現的，引力場的量子稱為引力子。
電磁相互作用 帶電物體或具有磁矩物體之間的相互作用，是一種長程力，力程為無窮。巨觀的摩擦力、彈性力以及各種化學作用實質上都是電磁相互作用的表現。其強度僅次於強相互作用，居四種基本相互作用的第二位。電磁作用研究得最清楚，其規律總結在麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式中，更為精確的理論是量子電動力學。量子電動力學是物理學的精確理論，按照量子電動力學，電磁相互作用是通過交換電磁場的量子（光子）而傳遞的，它能夠很好地說明正反粒子的產生和湮沒，電子、μ子的反常磁矩(見粒子磁矩)與蘭姆移位等真空極化引起的細微電磁效應，理論計算與實驗符合得非常好。電磁相互作用引起的粒子衰變稱為電磁衰變。最早觀察到的原子核的γ躍遷就是電磁衰變，其他還有如π0→γ+γ等。電磁衰變粒子的平均壽命為 10-16～10-20秒（s）。
弱相互作用
β衰變-內部結構模型圖 電弱統一理論-內部結構模型圖 最早觀察到的原子核的β衰變是弱作用現象。弱作用僅在微觀尺度上起作用，其力程最短，其強度排在強相互作用和電磁相互作用之後居第三位。其對稱性較差，許多在強作用和電磁作用下的守恆定律都遭到破壞（見對稱性和守恆定律），例如宇稱守恆在弱作用下不成立。弱作用的理論是電弱統一理論，弱作用通過交換中間玻色子薄0而傳遞。弱作用引起的粒子衰變稱為弱衰變，弱衰變粒子的平均壽命大於10-13s。
強相互作用 最早認識到的質子、中子間的核力屬於強相互作用，是質子、中子結合成原子核的作用力，後來進一步認識到強子是由夸克組成的，強作用是夸克之間的相互作用力。強作用最強，也是一種短程力。其理論是量子色動力學，強作用是一種色相互作用，具有色荷的夸克所具有的相互作用，色荷通過交換8種膠子而相互作用，在能量不是非常高的情況下， 強相互作用的媒介粒子是介子。強作用具有最強的對稱性，遵從的守恆定律最多。強作用引起的粒子衰變稱為強衰變，強衰變粒子的平均壽命最短，為10-20～10-24s，強衰變粒子稱為不穩定粒子或共振態。
