¿Por qué los protones de un átomo (todos con carga positiva) simplemente se separan?
Esta es una buena pregunta. La misma pregunta fue formulada por los físicos en las décadas de 1920 y 1930.
La respuesta que adivinaron (que creo que también lo haría si lo pensara), es que había otra fuerza. Una fuerza que es más fuerte que la repulsión.
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Llamaron a esto, la “fuerza nuclear”.
Efectivamente, esta fuerza solo mantiene unidos los nucleones (protones y neutrones).
Más tarde se dio cuenta de que tanto los protones como los neutrones estaban hechos de partículas (“quarks”), que se mantenían unidas por una fuerza aún más fuerte, la “fuerza nuclear fuerte”.
Aún más, la fuerza nuclear que mantiene unidos protones y neutrones (a pesar de la repulsión protón-protón), es solo el efecto residual de la “fuerza nuclear fuerte” que mantiene unidos a los quarks (trabajando en una distancia mucho mayor).