Diferenzas entre revisións de «Interacción nuclear forte»

→‎Introdución: Máis de es.wiki
({{1000 artigos icona título|materia=Física e Química}})
(→‎Introdución: Máis de es.wiki)
 
 
Historicamente, a forza nuclear forte postulouse de maneira teórica para compensar as [[forza electromagnética|forzas electromagnéticas]] repulsivas que se sabía que existían no interior do [[núcleo atómico|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 [[interacción de Yukawa|modelo de Yukawa]] (1935) explicaba satisfactoriamente moitos aspectos da forza nuclear forte ou forza forte residual.
 
=== Modelo de quarks ===
[[Ficheiro:Protón-Estructura de Quarks.png|300px|miniatura|Estrutura de [[quark]]s dun protón.]]
Tralo descubrimento dunha gran cantidade de hadróns que non parecían desempeñar ningún papel fundamental na constitución dos núcleos atómicos, cuñouse a expresión [[zoolóxico de partículas]], dada a salvaxe profusión de diferentes tipos de partículas cunha existencia que non se entendía ben.
 
Moitas destas partículas parecían interactuar mediante un tipo de interacción semellante á forza forte, polo que se buscaron esquemas para comprender esa diversidade de partículas. Un modelo postulado para explicar a existencia de toda a gran variedade de barións e mesóns foi o modelo de [[quark]]s de 1963. Este modelo postulaba que os hadróns e os mesóns atopados experimentalmente eran de feito combinacións de quarks máis elementais. Posteriormente experimentos a máis altas enerxías amosaron que os propios barións non parecían ser elementais e parecían constituídos de partes que se mantiñan unidas entre si por algún tipo de interacción mal comprendida. Eses descubrimentos finalmente puideron ser interpretados de xeito natural en termos de quarks.
 
A aceptación dos quarks como constituíntes dos hadróns permitiu reducir a variedade contida no zoolóxico de partículas a un número de constituíntes elementais moito máis reducido, mais abriu o problema de como eses constituíntes máis elementais se unían entre si para formar neutróns, protóns e ouros hadróns. Dado que esa forza tiña que ser moi intensa e comezou a usarse a expresión "forza forte" ou "interacción forte" en lugar de "forza nuclear forte" xa que a interacción forte aparecía en contextos diferentes do núcleo atómico. Os intentos teóricos por comprender as interaccións entre quarks conduciron á [[cromodinámica]] cuántica unha teoría da forza forte que describe a interacción dos quarks cun campo de [[gluón]]s, que é o que forma realmente os protóns e neutróns (que definitivamente deixaron de ser considerados como partículas elementais). Durante algún tempo despois denominouse "forza forte residual" á que anteriormente se chamara "forza forte", chamando a nova interacción forte "forza de cor".
 
== Cromodinámica cuántica ==
Actualmente a interacción forte considérase que queda ben explicada pola [[cromodinámica cuántica]] (en inglés ''Quantum Chromodynamics'', QCD). A cromodinámica cuántica é unha teoría que forma parte do [[modelo estándar]] da [[física de partículas]] e matematicamente é unha [[teoría gauge]] [[Grupo abeliano|non abeliana]] baseada en un grupo de simetría interna (gauge) baseada no [[grupo especial unitario|grupo SU(3)]]. De acordo con esta teoría a dinámica dos quarks vén dada por un [[lagrangiano]] que é invariante baixo transformacións do grupo SU(3), esa invariancia polo [[teorema de Noether]] leva aparellada a existencia de magnitudes conservadas ou leis de conservación especiais. Concretamente a invariancia dese lagrangiano baixo SU(3) implica a existencia de certas [[carga de cor|cargas de cor]], en certo xeito análogas á conservación da carga eléctrica (que vai asociada á invariancia baixo o grupo [[grupo unitario|U(1)]]). A cromodinámica cuántica describe polo tanto a interacción de obxectos que posúe carga de cor, e como a existencia desas cargas de cor comporta a existencia dun campo gauge asociado (campo de gluóns) que define como interactúan esas partículas con carga de cor.
 
A cromodinámica cuántica como teoría gauge implica que para que haxa invariancia gauge local, debe existir un campo asociado á simetría, que é o campo de [[glúon]]. Os quarks, portadores de carga de cor, interaccionan entre eles intercambiando gluóns, que é o que provoca que estean ligados uns aos outros. Á súa vez os propios gluóns teñen carga de cor polo que interactúan á súa vez entre eles. Ademais, a cromodinámica cuántica explica que existan dous tipos de hadróns: os barións (formados por tres quarks cada un con cargas de cor diferentes) e os mesóns (formados por dous quarks conxugados entre si con cargas de cor opostas). Todos os hadróns, formados por quarks, interaccionan entre si mediante a forza forte (aínda que poden interactuar debilmente, electromagneticamente e gravitatoriamente). A intensidade da interacción forte vén dada por unha [[constante de acoplamento]] característica, moito máis grande que as asociadas a interacción electromagnética e gravitatoria. Polo tanto a cromodinámica cuántica, explica tanto a cohesión do núcleo atómico como a integridade dos hadróns mediante unha da "forza asociada á cor" de [[quark]]s e [[antiquark]]s. Aos quarks e antiquarks, ademais das outras características atribuídas ao resto de [[partícula elemental|partículas]], asíngaselles unha característica nova, a "carga de cor" e a interacción forte entre eles transmítese mediante outras partículas, chamadas [[gluón]]s. Estes gluóns don electricamente neutros, mais teñen carga de cor e por iso tamén están sometidos á forza forte. A forza entre partículas con carga de cor é moi forte, moito máis que a electromagnética ou a gravitatoria, a tal punto que se presenta [[confinamento de cor]].
 
== Notas ==
35.817

edicións