Močna jedrska sila

Močna interakcija (ali močna jedrska sila) je ena od štirih temeljnih sil. Druge so elektromagnetizem, šibka interakcija in gravitacija. Temeljne sile se imenujejo zato, ker jih ni mogoče poenostaviti.

Močna jedrska sila drži skupaj večino običajnih snovi. Čeprav je najmočnejša temeljna sila, ki je 1038 (1, ki ji sledi 38 ničel) krat močnejša od gravitacije, močna interakcija deluje le na razdaljah nekaj femtometrov (fm). To je približno ^10-15 (0,000000000000001) metrov.

Znanstveniki jo pogosto delijo na dva dela: barvno in jedrsko silo. Na razdaljah 0,8 fm in manj barvna sila drži skupaj subatomske delce, kot so protoni in nevtroni. Na razdaljah od 1 do 3 fm jedrska sila veže subatomske delce v atomska jedra.

Močno interakcijo pogosto nadzorujejo gluoni, ki z močno silo "lepijo" kvarke med seboj. Gluoni se lahko izmenjujejo (premikajo) med kvarki, antikvarki in drugimi gluoni. Vsi ti delci naj bi nosili "barvni naboj", nekaj, kar imajo elementarni delci in je podobno električnemu naboju. Delci z barvnim nabojem izmenjujejo gluone, podobno kot delci z električnim nabojem izmenjujejo fotone.

V teoriji kvantne kromodinamike (QCD) je močna sila interakcija med kvarki in gluoni. Kvantna kromodinamika je teorija, ki pojasnjuje različne barve [potrebna navedba]. Močna sila je osnovna sila, ki jo nadzorujejo gluoni in vpliva na kvarke, antikvarke in same gluone.

Močna sila neposredno vpliva le na kvarke. Med hadroni je močna sila znana kot jedrska sila. Močna sila je razlog, da ne vidimo prostih kvarkov, tj. kvarkov, ki so sami po sebi. Ta dogodek se imenuje barvna omejitev, teorija, ki pravi, da lahko vidimo le hadrone.

Barva močna sila

Barvna močna sila je jedrska sila, ki deluje med tremi kvarki, iz katerih je sestavljen proton ali nevtron. Imenuje se barvna močna sila, ker ima tako kot elektromagnetna sila tudi močna sila naboje. Glavna razlika je v tem, da ima elektromagnetna sila le en naboj (magnetni naboji so le počasi premikajoči se električni naboji), močna sila pa ima tri. Te tri vrste nabojev so poimenovane po barvah: rdeča, modra in zelena. Imajo tudi protibarve: proti rdeči, proti modri in proti zeleni. Podobno kot pri elektromagnetni sili se nasprotne barve privlačijo, enake barve pa odbijajo. Nekateri delci, ki imajo barvni naboj, so kvarki in antikvarki. Vrsta kvarka sploh ni povezana z barvnim nabojem tega kvarka. Kvarki so eni najmanjših delcev, ki jih trenutno poznamo; ne zavzemajo prostora, ker so točke, in so edini delci, ki jih še nismo uspeli razbiti od drugih delcev. To je namreč posledica tega, da je narava močne sile med delci takšna, da je tem močnejša, čim bolj so delci oddaljeni. Nosilec močne sile se imenuje gluon. Gluoni imajo tudi barvni naboj. Tako kvarki kot gluoni imajo lastnosti, zaradi katerih se razlikujejo od drugih delcev.

Tri barve kvarkov (rdeča, zelena, modra). Združene so v belo ali brezbarvno barvo.

Tri kvarkove antibarve (anti rdeča, anti zelena, anti modra). Združujejo se tudi kot brezbarvni; črni v primeru, da se nanašajo na fizično snov ali pigmente.

Močna sila se med protonom in nevtronom prenaša prek gluonov

Jedrska sila

Jedrska sila ali preostala močna sila je močna sila, ki deluje med hadroni (delci iz dveh ali treh kvarkov, npr. protoni in nevtroni). Jedro atoma drži skupaj.

Sorodne strani

Fizika delcev
Izotop
Jedrska fizika

Vprašanja in odgovori

V: Katere so štiri temeljne sile v fiziki?

O: Štiri temeljne sile v fiziki so elektromagnetizem, šibka interakcija, gravitacija in močna jedrska sila.

V: V čem se močna jedrska sila razlikuje od drugih temeljnih sil?

O: Močna jedrska sila je veliko močnejša od gravitacije (1038-krat močnejša), vendar deluje le na zelo kratkih razdaljah, nekaj femtometrov (fm). Drži skupaj subatomske delce, kot so nevtroni in protoni, ter atomsko jedro.

V: Kaj je kvantna kromodinamika?

O: Kvantna kromodinamika (QCD) je teorija, ki pojasnjuje različne barve. Po njej močna sila deluje med kvarki in gluoni.

V: Kako deluje omejevanje barv?

O: Omejevanje barv se pojavi, ko bi za ločitev kvarka potrebovali toliko energije, da bi namesto tega nastali novi hadroni. Ta pojav lahko opazimo v pospeševalnikih delcev.

V: Kateri delci imajo barvni naboj?

O: Kvarki, antikvarki in gluoni imajo barvni naboj, ki je podoben električnemu naboju.

V: Kako delci z barvnim nabojem vplivajo drug na drugega?

O: Delci z barvnim nabojem si med seboj izmenjujejo gluone, podobno kot si delci z električnim nabojem med seboj izmenjujejo fotone.

V: Kaj se zgodi, ko dva hadrona, sestavljena iz kvarkov, interagirata drug z drugim?

O: Ko dva hadrona, sestavljena iz kvarkov, medsebojno vplivata drug na drugega, je ta učinek močne sile znan kot jedrska sila (ki ni temeljna).