¿Cómo funcionan las fuerzas nucleares fuertes y débiles?

La fuerza nuclear es una fuerte fuerza de atracción entre nucleones con un rango de 2E-15 metros y es 100 veces más fuerte que la fuerza electromagnética (porque mantiene juntas las partículas cargadas). Es un tipo de INTERACCIÓN FUERTE y se visualiza en forma de intercambio de gluones .

Para entenderlo todo, profundicemos un poco:

Ahora, debes estar pensando qué es una interacción fuerte y qué tan fuerte es. Bueno, es uno de los cuatro tipos fundamentales de interacciones:

(en orden creciente de fuerza en relación con la fuerza de la fuerza electromagnética)

INTERACCIÓN GRAVITACIONAL (1E40 veces más débil que la interacción electromagnética)

INTERACCIÓN DÉBIL (1E10 veces más débil que la interacción electromagnética)

INTERACCION ELECTROMAGNETICA

INTERACCIÓN FUERTE (100 veces más fuerte que la interacción electromagnética)

Ahora, esta fuerte interacción opera solo entre Hadrones (partículas subatómicas que están involucradas en tales interacciones, por ejemplo: protones, neutrones, piones, etc.) que nuevamente está compuesta de unidades más pequeñas llamadas Quarks. Los Quarks no siguen las propiedades seguidas de otras partículas fundamentales.

Ahora, hay 3 tipos o “Sabores” de Quarks: { u (arriba), d (abajo), s (extraño)} , y tienen cargas fraccionales.

Estos Quarks no existen solos, sino que existen con un conjunto de Antiquarks {u ‘, d’ & s ‘}.

Ahora, estos Quarks tienen una fuerte afinidad entre sí (y AntiQuarks) a través de un nuevo tipo de carga llamada “Carga de color “, que es responsable de las interacciones fuertes (también llamada Fuerza de color ). Ahora se cree que esta fuerza fuerte está mediada (intercambiada como una partícula por llevar carga de color) por partículas sin masa llamadas Gluones (cuyo intercambio es la razón de una fuerza tan fuerte en el núcleo).

Para comprenderlo aún más profundamente, tenemos que entrar en la cromodinámica cuántica (QCD) (teoría que rige dicho intercambio de color). Si desea profundizar, aquí está el Enlace Wiki a QCD: cromodinámica cuántica). No sé sobre QCD con mucho detalle. Acabo de compartir lo que sé.

[Imagen: Google Images ]

Nueva partícula subatómica y la interacción electro-fuerte y débil
Llamada Ds3 * (2860), la partícula, un nuevo tipo de mesón, se descubrió analizando los datos recopilados con el detector LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. La nueva partícula está unida de manera similar a los protones. Debido a esta similitud, los investigadores de Warwick argumentan que los científicos ahora podrán estudiar la partícula para comprender mejor las interacciones fuertes. Teniendo en cuenta la Ley de distribución de Planck de los osciladores electromagnéticos, podemos explicar la tasa de masa de electrones / protones y las interacciones débiles y fuertes. Lattice QCD da los mismos resultados que los patrones de difracción de los osciladores electromagnéticos, explicando el confinamiento del color y la libertad asintótica de las interacciones fuertes.

La teoría del campo cuántico proporciona una explicación uniforme de todas las fuerzas que se deben al intercambio de partículas. Por ejemplo, toda la electrodinámica se debe al intercambio de fotones entre partículas cargadas. De manera similar, las fuerzas fuertes se deben al intercambio de gluones y las fuerzas débiles al intercambio de bosones W y Z.

Lo sentimos, los quarks no “sienten” (juego de palabras). Sin embargo, los quarks tienen las fuerzas de carga nuclear más fuertes conocidas entre sus monocargas constituyentes. Eso es lo que hace que sus lazos de unión sean tan fuertes y difíciles de romper. Ese enlace proviene de sus fuerzas de carga electrostática más altas (C1 y C2) conocidas y la distancia cercana a cero (R) entre ellas (según el modelo de la Ley de Coulombs, F = C1 * C2 / R ^ 2).

Los electrones pobres no tienen cargas mono tan fuertes en ellos, según MC Physics en http://www.mono-charges.org . También tienen una mayor distancia para que funcione la fuerza de carga (¿recuerdas 1 / R ^ 2?), Por lo tanto NO, no tienen una carga nuclear tan fuerte que la una en su lugar. Además, hay mono-cargas interferentes (como el tipo) cercanas en el núcleo y otros electrones que debilitan aún más ese enlace electrón-núcleo.

La teoría del campo cuántico proporciona una explicación uniforme de todas las fuerzas que se deben al intercambio de partículas. Por ejemplo, toda la electrodinámica se debe al intercambio de fotones entre partículas cargadas. De manera similar, las fuerzas fuertes se deben al intercambio de gluones y las fuerzas débiles al intercambio de bosones W y Z.

Todas las fuerzas fundamentales trabajan a través del intercambio de bosones. Fuerte fuerza (cromodinámica) a través del intercambio de gluones sin masa cargados de color, rango de aproximadamente un centímetro; débil (flavordinámico) a través del intercambio si hay partículas W o Z masivas, oscilan aproximadamente un picómetro.

Sí, los quarks sienten una fuerza fuerte, esto es lo que los mantiene unidos dentro de los protones y los neutrones. Los electrones no.

More Interesting

¿Cuál es la teoría en torno a la antimateria?

No escucho mucho sobre eso ahora. ¿El Gran Colisionador de Hadrones está roto o falla?

¿Se puede capturar un fotón en un bucle?

¿Cómo interactúa una partícula con el bosón de Higgs?

Se disparan un fotón gamma y un fotón de radio desde el punto A y el punto B simultáneamente. ¿Cómo es posible que ambos lleguen simultáneamente si el fotón de mayor frecuencia atraviesa un camino más largo debido a más crestas y valles?

¿Cuáles son las pruebas experimentales de la existencia de neutrinos?

Según nuestro modelo actual: ¿Podemos refutar la existencia de un taquión?

¿Podemos creer que el sistema solar es como el modelo atómico y que puede ser tan pequeño como un átomo relativamente? Cuando miro el sistema solar, parece un átomo con nuestra Tierra actuando como un electrón alrededor de un núcleo ... ¿son modelos similares?

Dado un par de partículas entrelazadas cuánticamente, una en Marte y otra en la Tierra, ¿cuánto tiempo lleva transferir información entre partículas?

¿Cómo se relaciona la inflación cósmica con la fluctuación cuántica del falso vacío?

¿Qué es una explicación intuitiva del concepto de "extrañeza" en la física de partículas?

¿Cuál es una explicación fundamental de la masa relativista?

Si dos partículas cargadas están enredadas cuánticamente y hay un fuerte campo magnético alrededor de una de ellas, ¿qué sucede cuando movemos la otra?

¿Cómo es posible que los fotones puedan 'rebotar' entre sí? Si se convierten en partículas aunque sea brevemente, ¿eso no las ralentiza o causa un cambio de color rojo?

¿Cuáles son algunos buenos libros / recursos sobre las matemáticas detrás de la física, particularmente la fuerza y ​​la gravedad para un estudiante de primer año de secundaria?