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第一回书说到，缤纷世界由粒子构成，若要问，一盘散沙似的粒子，怎么能构成物质世界呢？为什么原子核中的质子和中子能聚在一起呢？这是因为，在粒子之间存在着多种相互作用，或者说存在着力。正是由于这些相互作用导致了粒子的产生、湮灭和相互转换，构成了粒子运动丰富生动的图像。
从粒子物理学的角度来看，粒子之间的相互作用可以归结为 4 大类，即强作用、电磁作用、弱作用、万有引力，或称作强力、电磁力、弱力、引力，其强度是递减的。强力、电磁力、弱力三种基本相互作用都是用规范理论来描述的。规范理论是以规范不变性为基础的理论，它不随时空坐标系（即“规范”）的任意变化而改变。规范理论是高深的数学理论，在这里不可能详细解释。以杨-米尔斯理论为基础的规范场论可以说是 20 世纪后半叶最伟大的物理成就之一，它成功地为量子电动力学、弱相互作用和强相互作用提供了一个统一的数学形式化架构——标准模型。
粒子间的相互作用是通过交换媒介粒子来实现的，就好像人与人的联系是通过信件来往一样。不同的相互作用的区别在于媒介粒子的不同以及粒子放出和吸收媒介粒子的能力不同。粒子间相互作用随距离的减弱行为用相互作用的力程描述，力程的物理意义是相互作用的有效作用范围，力程的数值和媒介粒子质量的倒数成正比。如果媒介粒子的质量用吉电子伏特（GeV）为单位，力程用费米（fm）为单位（费米是微观世界的长度计量单位，又称飞米，1 费米=10 -15 米），则力程的值可以由 0.197 除以媒介粒子的质量而得出。粒子放出和吸收媒介粒子的能力用相互作用耦合常数来描述。
粒子间相互作用的区别可以从多方面表现出来：第一，相互作用的强度不同，甚至相差很大；第二，相互作用所引起的粒子反应和转化过程的迅速程度不同；第三，相互作用的力程长短不同。