Forta nuklea forto

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo

La forta nuklea fortoforta interago estas tiu fundamenta forto, kiu kuntenas la nukleojn de atomo kontraŭ la peno de la elektromagneta forto disigi ilin. Ĝi estas unu el la kvar (aŭ tri) fundamentaj fortoj de fiziko.

La teorio de la kvarkoj diras, ke tiu interago kuntenas ankaŭ la kvarkojn interne de nukleono (protononeŭtrono), kaj ke la klasika forta interago estas nur reziduo el tiu forto, efikanta inter nukleonoj. Por distingi la du aspektojn oni nomas la klasikan fortan interago "rezidua forta interago".

Etimologio[redakti | redakti fonton]

La forta nuklea forto havas sian nomon de la fakto, ke ĝi estas la plej forta el la fundamentaj fortoj. Alia nomo estas "kolora forto", ĉar la ŝargoj kaŭzantaj ĝin, havas tri bazajn valorojn, same kiel la homa vido havas tri bazkolorojn. Tial la ŝargoj ricevis la simbolajn nomojn "ruĝa", "verda" kaj "blua", aldone ekzistas la inversaj ŝargoj "malruĝa", "malverda" kaj "malblua".

La esprimo "forta interago" estas nun preferata inter fizikistoj. La antaŭan esprimon "forta nuklea forto" motivis la fakto, ke ĝi efikas interne de atomaj nukleoj (vidu malsupre).

Male al la elektra kaj gravita fortoj la forta nuklea forto ne sekvas la leĝon de la inversa radiusa kvadrato; ĝi efikas nur je tre malgranda distanco. Tie ĝi havas jenajn rilatumojn al la aliaj fundamentaj fortoj[1]:

  • 100-oble tiom forta kiom la elektra forto
  • 1015-oble tiom forta kiom la malforta nuklea forto
  • 1041-oble tiom forta kiom la gravito
Ekzemplo: Gluonoj kuntenas la kvarkojn en neŭtrono

Historio[redakti | redakti fonton]

La ekziston de la forta nuklea forto konjektis Enrico Fermi en la 1930-aj jaroj, kiam li laboris pri la malforta interago.[2] Hideki Yukawa postulis, ke la interagon efikas nova partiklo, la π-mezono. En 1964 Murray Gell-Mann kaj George Zweig proponis, ke mezonoj kaj barionoj konsistas el kvarkoj; en 1965 sekvis la enkonduko de nova partikla eco, nomata "koloro". En 1968/9 eksperimentoj ĉe la esplorejo SLAC (Stanford Linear Accelerator) trovis pruvojn pri la fakta ekzisto de kvarkoj.

Atomaj nukleoj[redakti | redakti fonton]

Yukawa-potencialo (verda) kompare kun kulomba potencialo (ruĝa)

Laŭ la kvantuma kolordinamiko la forta nuklea forto efikas inter kvarkoj interne de nukleonoj, kiuj konsistigas la nukleojn de atomoj. La perantaj virtualaj partikloj estas nomataj gluonoj; ilin karakterizas konservata (neperdebla) valoro nomata kolora ŝargo (kiu neniel rilatas al la koloroj de optiko). Ekzistas ok specoj de gluonoj, kiuj transportas koloran ŝargon inter kvarkoj kaj povas ankaŭ interagi inter si reciproke.

Interne de nukleonoj la kolora ŝargo de la kvarkoj ĉiam sume nuliĝas. Tamen pro nekompleta ekvilibreco de la kvarkaj ŝargoj ekzistas resta interago inter nukleonoj, kiu konsistigas la fortan nuklean forton. Ĝi efikas ĝis distanco de ĉirkaŭ 2,5 femtometroj; trans tiu distanco ĝin superas la elektra forto. Tial la forta nuklea forto kapablas kunteni malgrandajn nukleojn (kvankam ili enhavas elektre ŝargitajn protonojn, kiuj forpuŝas sin reciproke), sed ne tre grandajn, kiuj do estas malstabilaj.

La kialo, ke la elektra kaj la forta interagoj rilatas tiom malsame laŭ distanco d, estas, ke la elektra forto havas kulomban potencialon, en kiu la forto malkreskas laŭ 1/d'²; la forta interago havas Yukawa-potencialon, kies konduto estas pli komplika, sed kiu koncentras la forton al mallongaj distancoj.

La gluonoj, kiuj peras la interagon interne de la nukleonoj, ne ekzistas ekstere. La interagon inter la nukleonoj en nukleo peras la π-mezono,

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Notoj[redakti | redakti fonton]

  1. Greiner, W. kaj Müller, B.: "Gauge Theory of Weak Interaction (Band 13)". Springer, 2000, p. 2.
  2. La teoria di Fermi itale (HTML) (2003-04-23). Alirita 2012-12-01.

Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]