Vad är den starka kärnkraften?

Den starka kärnkraften, även känd som den starka interaktionen, är den starkaste kraften i universum, 10 ³⁸ gånger starkare än tyngdkraften och 100 gånger starkare än den elektromagnetiska kraften.Den enda fångsten är att den bara fungerar på längdskalor i atomkärnan och snabbt släpper av för längre avstånd.

Den starka kärnkraften är det som befrias under kärnreaktioner, av det slag som äger rum i solen, kärnkraftverk och kärnbomber.Den starka kraften beskrivs av lagarna om kvantkromodynamik, en del av standardmodellen för partikelfysik, som utvecklades på 1970 -talet.Nobelpriset 2004 i fysik tilldelades David Politzer, Frank Wilczek och David Gross.

Den starka kraften förekommer faktiskt inte direkt mellan protoner och neutroner i kärnan, men i de mindre kvarkar som gör dem upp.Kraften förmedlas av grundläggande partiklar som kallas gluoner, uppkallad efter hur de limmar kvarkar ihop.Varje proton eller neutron består av tre kvarkar.Inter-nukleonkraften som håller kärnan samman är känd som kärnkraften eller den återstående starka kraften, eftersom det bara är en andra ordningens effekt av den verkliga starka kraften och håller ihop sina beståndsdelar.

Den starka kraften har en egenskap som kallas asymptotisk frihet, vilket innebär att kvarkar närmar sig varandra, styrkan minskar i styrka, asymptotiskt närmar sig noll.Omvänt, när kvarkarna blir längre isär, blir kraften starkare.Underlåtenhet att hitta fria kvarkar har ansetts innebära att inga fenomen i universum, utom för kanske svarta hål, kan rippa kvarkar bortsett från varandra.

Teorier om den starka kraften kom ut från observationer på 1950 -talet, där en variation var en variationav olika grundläggande partiklar som kallas partikelparken observerades i bubbelkamrar.Detta spektrum av partiklar krävde förklaringar till sina egenskaper baserat på en elegant teori om deras underliggande beståndsdelar.Teorin om kvantelektrodynamik (QED) levererade, vilket ger den mest exakta kvantitativa vetenskapliga teorin som är känd.Det är emellertid ett välkänt faktum att QED inte är komplett, eftersom det inte är förenligt med den nuvarande bästa tyngdteorin, allmän relativitet.Fysiker fortsätter att söka efter en matematisk förening av QED och allmän relativitet.

Det antas att det kan finnas kvarkstjärnor, extremt högdensitetsvarianter av neutronstjärnor med sådant gravitationstryck att enskilda neutroner inte kan särskiljas och alla kvarkar slås samman med hög densitettillsammans till något som liknar en gigantisk neutron, som uteslutande hålls samman av den starka kraften och tyngdkraften.Förekomsten av kvarkstjärnor har dock ännu inte bekräftats definitivt.