Esta es una gran pregunta y se abre al mundo de la física de partículas que muestra que las interacciones son más que simplemente reorganizar los componentes básicos de la materia.
Puede contar el número de cada tipo de partícula individual antes y después de las interacciones y llamar a cada uno de esos recuentos un “número” separado, por lo que tiene un número de protones, un número de neutrones y un número de electrones.
Lo que está diciendo es que de alguna manera pasamos de 4 protones y 4 electrones a 2 protones, 2 neutrones y 2 electrones. Esto viola claramente la conservación de cualquiera de esos números.
- ¿A qué masa tendría el núcleo de un átomo tanta atracción que la primera capa de electrones sería atraída hacia los protones?
- ¿Cómo sabemos cuántos protones y neutrones tiene el uranio si no podemos ver el núcleo del átomo para contarlos?
- Los electrones y los quarks arriba y abajo son partículas fundamentales completamente diferentes. ¿Cómo saben los quarks llevar una carga combinada de +1 en el protón?
- ¿Por qué las partículas alfa son emitidas por núcleos radiactivos pero no por protones o neutrones?
- ¿Por qué no podemos seleccionar protones de los núcleos?
El electromagnetismo y la gravedad y la gran fuerza conservan en gran medida los recuentos separados de las partículas. Por lo tanto, este proceso no puede tener lugar exclusivamente con estas tres interacciones. Siempre conservarán estos tres números por separado.
Sin embargo, existe la cuarta interacción de la naturaleza: la interacción débil. La interacción débil es fundamentalmente diferente a las otras interacciones porque cambia el tipo de partícula. Es la interacción que media la desintegración beta lo que hace que un neutrón se desintegra a un protón, un electrón y un antineutrino. No debería pensar en un neutrón como un protón combinado con un electrón y un antineutrino en una pequeña bola, en cambio, hay un proceso cuántico fundamental que cambia un neutrón a un protón que emite un bosón W virtual que luego se transforma en un electrón y un antineutrino.
Esta misma interacción es la responsable de iniciar el ciclo de fusión de las estrellas.
Dos protones chocan entre sí y se transforman en un deuterón, un positrón y un neutrino. Un deuterón contiene un protón y un neutrón.
A partir de ahí, el ciclo pasa a un deuterón que choca con un protón para formar Helium-3. Luego, dos núcleos de Helio-3 se combinan para formar un núcleo de Helio-4 y emiten dos protones en el proceso.
Esto se llama el ciclo PP y puede leer más aquí, que tiene una imagen del proceso:
Tenga en cuenta que el cuello de botella en el proceso se encuentra en la interacción débil inicial para formar un deuterón, lo que toma alrededor de mil millones de años en promedio. Si este proceso no hubiera sido lento, las estrellas se habrían quemado muy rápidamente.
