Interacción nuclear forte

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Os quarks interactúan dentro dun neutrón debido á interacción nuclear forte.

En física de partículas, a interacción nuclear forte, tamén chamada forza forte, forza nuclear forte ou interacción forte é un dos catro tipos de forzas fundamentais que o modelo estándar da Física establece para explicar o universo. As outras tres son a gravidade, o electromagnetismo e a interacción nuclear feble. A escala atómica, é unhas 100 veces máis forte que o electromagnetismo, que á súa vez é varias ordes de magnitude máis forte que a forza nuclear feble e a gravidade.

A forza nuclear forte actúa sobre todos os hadróns, mesóns e barións, as partículas compostas formadas por quarks e antiquarks. A interacción desta forza é levada por uns bosóns chamados gluóns, de xeito equivalente á forza electromagnética que é levada polos fotóns. Esta forza é a responsable de que os quarks se manteñan unidos para formar os barións (como os protóns ou os neutróns) e os mesóns (como os pións ou os kaóns), e tamén é a responsable de que os protóns e os neutróns se manteñan unidos ó núcleo.[1] A forza nuclear forte ten un alcance de arredor dun femtómetro (ás veces chamado fermi na honra de Enrico Fermi), uns 10-15 metreo,[2] e debe ser forte abondo como para contrarrestar a intensa forza repulsiva que hai entre os protóns; a enerxía da forza nuclear forte entre dous protóns é da orde de MeV (megaelectrón-volt). A forza nuclear forte non está afectada pola carga eléctrica das partículas: afecta por igual protóns e neutróns. A teoría que explica esta forza é a cromodinámica cuántica (QCD do inglés quantum chromodynamics), que foi proposta en 1973 por Harald Fritzsch, Heinrich Leutwyler e Murray Gell-Mann.[1][3]

Historia[editar | editar a fonte]

Antes da década de 1970, os físicos non sabían de certo cal era o mecanismo que mantiña unido o núcleo atómico. Sabíase que o núcleo estaba formado por protóns e neutróns e que os protóns ioñan unha carga eléctrica positiva mentres que os neutróns eran electricamente neutros. Porén, estes feitos semellaban contradicirse. Segundo o coñecemento da física aceptado daquela, as cargas positivas debían repelerse entre elas e, polo tanto, o núcleo tiña que chegar a romper. Pero isto non se ollaba nunca, e polo tanto, era preciso unha nova física que explicase este fenómeno.

Máis tarde, descubriuse que os protóns e os neutróns non eran partículas fundamentais, senón que eran formados por outras partículas máis pequenas chamadas quarks. A forte atracción que había entre os nucleóns era o efecto secundario dunha forza máis fundamental que mantiña unidos os quarks dentro dos protóns e os neutróns. A teoría da cromodinámica cuántica explica que os quarks levan o que se chama carga de cor, malia que o nome non teña relación coas cores visibles.[4]

Os quarks con diferente carga de cor atráense entre si como resultado da interacción forte, que se transmite mediante uns bosóns, unhas partículas chamadas gluóns.

Introdución[editar | editar a fonte]

Forzas no núcleo atómico[editar | editar a fonte]

Antes da década de 1970, supoñíase que o protón e o neutrón eran partículas fundamentais. Deste xeito, a expresión forza forte ou forza nuclear forte referíase ó que hoxe en día se chama forza nuclear ou forza forte residual. Esta forza forte residual é a responsable da cohesión do núcleo e hoxe en día interprétase como o campo de forza asociado a pións emitidos por protóns, neutróns e outros hadróns (xa sexan barións ou mesóns). De acordo coa cromodinámica cuántica, a existencia deste campo de pións que mantén unido o núcleo atómico é só un efecto residual da verdadeira forza forte que actúa sobre os compoñentes internos dos hadróns, os quarks. As forzas que manteñen unidos os quarks son moito máis fortes que as que manteñen unidos neutróns e protóns. De feito, as forzas entre quarks son debidas ós gluóns e son tan fortes que producen o chamado confinamento de cor que imposibilita observar quarks nus a temperaturas ordinarias, mentres que en núcleos pesados se que é posible separar algúns protóns ou neutróns por fisión nuclear ou bombardeo con partículas rápidas do núcleo atómico.

Historicamente, a forza nuclear forte postulouse de maneira teórica para compensar as forzas electromagnéticas repulsivas que se sabía que existían no interior do núcleo, ó descubrir que este estaba composto por protóns de carga eléctrica positiva e neutróns de carga eléctrica nula. Postulouse tamén que o seu alcance non podia ser máis grande que o mesmo radio do núcleo xa que outros núcleos achegados non a sentisen, xa que se tivese un alcance maior todos os núcleos do universo terían colapsado para formar un gran conglomerado de masa nuclear. Por esta razón, denominouse naquela época forza forte. O modelo de Yukawa (1935) explicaba satisfactoriamente moitos aspectos da forza nuclear forte ou forza forte residual.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. 1,0 1,1 Weak Interaction Studies by Precision Experiments in Nuclear Beta Decay, Nathal Severijns, Instituut voor Kern- en Stralingsfysica, Katholieke Universiteit Leuven. Páx. 342.
  2. Yahoo Answers (ed.). "What is the maximum distance for the action of the strong nuclear force?" (en inglés). Consultado o 20 de xuño de 2013. 
  3. Facts about Harald Fritzsch: quantum chromodynamics, as discussed in quantum chromodynamics, Enciclopaedia Britannica
  4. Feynman 1985, p. 136.

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Bibliografía[editar | editar a fonte]

  • Christman, J. R.; Project PHYSNET (2001). Michigan State University, ed. "The Strong Interaction" (pdf). MISN-0-280 (en inglés). East Lansing. Consultado o 20 de xuño de 2013. 
  • Fritzsch, H (1983). Quarks: The Stuff of Matter (en inglés). Basic Books. ISBN 978-0465067817. 
  • Feynman, R.P. (1985). QED: The Strange Theory of Light and Matter (en inglés). Princeton University Press. ISBN 0-691-08388-6. The idiot physicists, unable to come up with any wonderful Greek words anymore, call this type of polarization by the unfortunate name of 'color,' which has nothing to do with color in the normal sense. (Os idiotas dos físicos, incapaces de utilizar calquera das marabillosas palabras gregas, chaman a este tipo de polarización co desafortunat nome de 'cor', que non ten nda que ver coa cor no senso normal.) .
  • Griffiths, David J. (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60386-4. 
  • Halzen, Francis; Martin, Alan D. (1984). Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-88741-2. 
  • Kane, Gordon L. (1987). Modern Elementary Particle Physics. Perseus Books. ISBN 0-201-11749-5. 
  • Leutwyler, H. (2012). University of Bern, ed. "H. Leutwyler – Bern On the history of the strong interaction" (PDF). International School of Subnuclear Physics (en inglés). Erice. Consultado o 20 de xuño de 2013. 
  • Morris, Richard (2003). The Last Sorcerers: The Path from Alchemy to the Periodic Table. Washington, D.C.: Joseph Henry Press. ISBN 0-309-50593-3. 
  • Parker, B (1993). Overcoming some of the problems (en inglés). 

Este artigo tan só é un bosquexo
 Este artigo sobre física é, polo de agora, só un bosquexo. Traballa nel para axudar a contribuír a que a Galipedia mellore e medre.
 Existen igualmente outros artigos relacionados con este tema nos que tamén podes contribuír.