¿Por qué los protones de un átomo (todos con carga positiva) simplemente se separan? Pero en el caso del electrón, el electrón no puede sostenerse por la fuerza nuclear. ¿Por qué?

¿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.

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).

Creo que te refieres a la carga eléctrica positiva que intenta derogar los protones. Pero, tratando de ser un poco descuidado aquí, para no complicar demasiado las cosas): la fuerza débil y la fuerza fuerte trabajan contra ella al atraer las partículas nucleares y sus constituyentes, los quarks, entre sí. Y son muchos órdenes de magnitud más fuertes que la fuerza electrostática repelente. Y (afortunadamente) tienen un alcance muy muy corto (justo en el orden del diámetro de un núcleo), de modo que no atraen a todo el universo a un solo gran agujero negro.

Mi respuesta está aquí. Si las cargas similares se repelen entre sí, ¿por qué la carga positiva de protones en un núcleo se atrae entre sí?