Home » Stiinta » Ce determină ca forţa nucleară tare să fie atât de specială?

Ce determină ca forţa nucleară tare să fie atât de specială?

Publicat: 30.04.2019
Ce determină ca forţa nucleară tare să fie atât de specială?
Universul în care trăim este dominat de cele patru forţe fundamentale: gravitaţia, electromagnetismul, forţa nucleară slabă şi forţa nucleară tare.
Fiecare dintre aceste forţe fundamentale guvernează diferite aspecte ale existenţei noastre. Dintre acestea, graviaţia şi electromagnetismul acţionează la un nivel pe care îl putem observa cu ochiul liber; în timp ce cele două forţe nucleare joacă un rol important la nivel atomic şi subatomic, notează Live Science.

Protonii

Manualele de chimie pentru şcoala generală reprezintă protonii drept particule unitare, lăsându-ne cu impresia că aceştia reprezintă un element subatomic cu masă şi sarcină electrică pozitivă, aflaţi într-o perpetuă stare de agitaţie în interiorul nucleului. În realitate, fizicienii au ajuns la concluzia că protonii sunt, la rândul lor, compuşi din alte particule mai mici. Acestea au fost de numite quarci. În interiorul unui proton se află trei astfel de particule, un quarc down (d) şi doi quarci up (u).
 
În natură au fost identificate şase tipuri de quarci, însă, pentru a înţelege modul în care funcţionează un proton, quarcii up şi down sunt suficienţi. Fiecare quarc are o sarcină electrică propie. Astfel, ne aflăm în situaţia în care în proton se află două particule care au aceeaşi sarcină, fapt care contrazice intuiţia că particulele caută echilibrul electric. De asemenenea, din fizica cuantică aflăm că este imposibil ca doi quarci să se afle în aceeaşi stare. Asta ridică o întrebare foarte importantă: ce ţine împreună aceste particule, în condiţia în care ele nu ar trebui să coexiste? 

Forţa nucleară tare

Răspunsul la întrebarea de mai sus a venit după ani de ipoteze, calcule şi experimente, primul pas în aflarea răspunsului fiind descoperirea faptului că protonul este format la rândul său din alte particule. De asemenea, oamenii de ştiinţă au descoperit că cei trei quarci sunt ţinuţi împreună de o forţă a naturii neidentificată până în atunci: forţa nucleară tare.
 
Pentru a înţelege modul în care funcţionează această forţă, este necesar să apelăm la ceea ce ştim deja despre celelate forţe fundamentale. De exemplu, gravitaţia acţionează prin intermediul masei, iar electromagnetismul acţionează prin intermediul sarcinii electrice. Deducem din aceste două cazuri că forţa nucleară tare are nevoie, la rândul ei, de un mijloc de interacţiune, de un „cârlig” prin care să lege aceste particule.

Culoarea

Oamenii de ştiinţă au propus culoarea ca termen care să exprime proprietatea unui quarc de a resimţi influenţa forţei nucleare tari. Au fost identificate trei tipuri de culori: verde, roşu şi albastru; există şi anti-verde, anti-roşu şi anti-albastru, acestea corespunzând antimateriei.
 
În componenţa unui proton, trebuie să existe câte un proton din fiecare culoare, iar „suma” acestor culori trebuie să fie mereu alb, asta pentru a permite forţei nucleare tari să acţioneze. Trebuie precizat că desemenarea culorilor reprezintă un aspect de convenţie, importantă fiind suma culorilor. De altfel, quarcii individuali schimbându-şi în mod constant culorile.
 
Forţa nucleară tare prezintă o caracteristică interesantă, care nu este împărtăşită cu alte forţe precum gravitaţia şi electromagnetismul. Dacă vorbim despre cele din urmă, un lucru este clar, distanţa afectează înfluenţa pe care acestea o pot exercita, creşterea distanţei echivalând cu diminuarea puterii. Forţa nucleară tare nu se supune acestui tipar, din contră. Astfel, dacă, de exemplu, vrem să despărţim quarcii dintr-un proton energia pe care o folosim pentru a distanţa particulele dau naştere, în vidul dintre ele, altor particule, noi quarci. 
 
Quarcii astfel creaţi identifică în mod instant alte particule cu care să se unească. De fapt, forţa nucleară tare este atât de puternică încât nu putem să găsim quarci care să existe în afara unui proton,independeţi de alţi quarci. Acest fenomen este denumit „quark confinement”.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Pământul este bombardat de o cantitate mare de antimaterie şi nimeni nu cunoaşte motivul

Fizicienii au utilizat, în premieră, antimateria în cadrul unui experiment faimos

Cum ar arăta un univers constituit din antimaterie?

Savanţii de la CERN au descoperit o nouă particulă care ar putea oferi informaţii despre cele mai mici părţi ale Universului

 
Cele mai noi articole
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?