Força nuclear forta: diferència entre les revisions

Més tard, es va descobrir que els protons i els neutrons no eren partícules fonamentals, sinó que eren formats per altres partícules més petites anomenats [[Quark|''quarks'']]. La forta atracció que hi havia entre els [[Nucleó|nucleons]] era l'efecte secundari d'una força més fonamental que mantenia units els quarks dins els protons i els neutrons. La teoria de la [[cromodinàmica quàntica]] explica que els quarks porten el que s'anomena ''[[càrrega de color|]]''càrrega de color'']], tot i que malgrat el nom no hi ha cap relació amb els [[Color|colors]] visibles.{{sfn|Feynman|1985| p=136}}

Abans de la dècada del 1970, se suposava que el [[protó]] i el [[neutró]] eren [[partícula fonamental|partícules fonamentals]]. Llavors, l'expressió '''''força forta''''' o '''''força nuclear forta''''' es referia al que avui en dia s'anomena ''[[força nuclear|]]''força nuclear'']] o '''''força forta residual'''''. Aquesta força forta residual és la responsable de la cohesió del [[nucli atòmic|nucli]] i avui dia s'interpreta com el camp de força associat a [[pió|pions]] emesos per protons, neutrons i altres [[hadró|hadrons]] (ja siguin [[barió|barions]] o [[mesó|mesons]]). D'acord amb la cromodinàmica quàntica, l'existència d'aquest camp de pions que manté unit el nucli atòmic és només un efecte residual de la veritable força forta que actua sobre els components interns dels hadrons, els quarks. Les forces que mantenen units els quarks són molt més fortes que les que mantenen units neutrons i protons. De fet, les forces entre quarks són degudes als gluons i són tan fortes que produeixen l'anomenat ''[[confinament de color|]]''confinament de color'']] que impossibilita observar quarks nus a temperatures ordinàries, mentre que en nuclis pesats sí que és possible separar alguns protons o neutrons per fissió nuclear o bombardeig amb partícules ràpides del nucli atòmic.

Després del descobriment d'una gran quantitat d'hadrons que no semblaven exercir cap paper fonamental en la constitució dels nuclis atòmics, es va encunyar l'expressió ''[[zoològic de partícules|]]''zoològic de partícules'']], donada la salvatge profusió de diferents tipus de partícules l'existència de les quals no s'entenia bé.

}}</ref> qualsevol intent d'aïllar un quark (o un gluó) conduirà a la creació de nous quarks que formaran un hadró amb el primer quark. Aquest fenomen s'anomena ''[[confinament dels quarks|]]''confinament dels quarks'']].<ref>[http://www.enciclopedia.cat/fitxa_v2.jsp?NDCHEC=0170966 Confinament dels quarks], [[Gran Enciclopèdia Catalana]].</ref> Paral·lelament a això, dos quarks que són molt a prop pràcticament no interaccionen i els podem considerar lliures (com els dos extrems d'una [[molla]] en repòs), és el que s'anomena ''[[llibertat asimptòtica|]]''llibertat asimptòtica'']],<ref>[http://www.anuaris.cat/continguts/article.php?id=2413 La força dels quarks. Premi Nobel de física], Anuaris.cat</ref> descoberta l'any [[1973]] de manera independent per [[David Gross]] i [[Frank Wilczek]] per una banda i [[David Politzer]] de l'altra, i que els va valdre el [[Premi Nobel de Física]] del [[2004]]. L'any [[2000]], el [[CERN]] va presentar proves d'un nou [[estat de la matèria]], el [[plasma quark-gluó]], que hauria existit una desena de microsegons abans del [[Big Bang|''big bang'']]; en aquest estat, els quarks i els gluons serien en un estat completament lliure sense formar partícules més complexes.<ref>{{ref-web|url = http://public.web.cern.ch/Public/fr/Research/QGP-fr.html |títol =La soupe primordiale. Des collisions d'ions de plomb à haute énergie.|autor =CERN|data = |editor =| llengua = Francès|consulta= 24 de desembre del 2010}}</ref>

[[Fitxer:Nuclear_Force_anim_smaller.gif|thumb|350px|Animació de la [[força nuclear]] (o força forta residual): la interacció entre un [[protó]] i un [[neutró]]. Els petits cercles dobles de color són [[gluó|gluons]], en què es pot veure la unió del protó i el neutró junts. Els gluons també tenen la combinació de [[quarks]]-[[antiquarks]] junts anomenat ''[[pió|]]''pió'']], i per tant ajuden a transmetre una part residual de la força forta, també entre els [[hadró|hadrons]]]]

L'efecte residual de la força forta és el que anomenem la ''[[força nuclear|]]''força nuclear'']]. Aquesta força nuclear actua entre els hadrons, com el [[Nucleó|nucleons]] del [[nucli atòmic]]. Aquesta ''força forta residual'', actuant indirectament, transmet els gluons que formen part dels [[Pió|pions]] i els [[Mesó ro|mesons ro]] virtuals, que al seu torn transmeten la força nuclear entre els nucleons.