Forte interazione
La forte interazione (o forza nucleare forte) è una delle quattro forze fondamentali. Le altre sono l'elettromagnetismo, l'interazione debole e la gravitazione. Sono chiamate forze fondamentali perché non possono essere rese più semplici.
La forza nucleare forte tiene insieme la maggior parte della materia ordinaria. Nonostante sia la forza fondamentale più potente, 1038 (1 seguito da 38 zeri) volte più forte della gravità, la forte interazione funziona solo su distanze di pochi femtometri (fm). Si tratta di circa 10-15 (0,0000000000000000001) metri di lunghezza.
Gli scienziati spesso lo dividono in due parti: la forza del colore e la forza nucleare. A distanze di 0,8 fm e meno, la forza del colore tiene insieme particelle subatomiche, come protoni e neutroni. A distanze da 1 a 3 fm, la forza nucleare lega le particelle subatomiche in nuclei atomici.
Si pensa spesso che la forte interazione sia controllata dai gluoni, che "incollano" i quark attraverso la forte forza. I gluoni possono essere scambiati (spostati) tra quark, antiquark e altri gluoni. Si dice che tutte queste particelle portino una "carica di colore", qualcosa che le particelle elementari hanno come la carica elettrica. Le particelle con carica di colore scambiano i gluoni, come le particelle con carica elettrica scambiano i fotoni.
Nella teoria della cromodinamica quantistica (QCD), la forza forte è l'interazione tra quark e gluoni. La cromodinamica quantistica è la teoria che spiega i diversi colori [citazione necessaria]. La forza forte è la forza di base controllata dai gluoni, che colpisce i quark, gli antiquark e i gluoni stessi.
La forza forte colpisce direttamente solo i quark. Tra adroni, la forza forte è nota come forza nucleare. La forza forte è la ragione per cui non possiamo vedere quark liberi, cioè quark che sono da soli. Questo evento è chiamato confinamento dei colori, una teoria che dice che si possono vedere solo gli adroni.
Colore forza forte
La forza forte del colore è la forza nucleare che agisce tra i tre quark di cui è composto un protone o un neutrone. Si chiama forza forte del colore perché, come la forza elettromagnetica, la forza forte ha delle cariche. La differenza principale è che la forza elettromagnetica ha una sola carica (le cariche magnetiche sono solo cariche elettriche che si muovono lentamente), e la forza forte ne ha tre. Questi tre tipi di cariche prendono il nome dai colori: rosso, blu e verde. Hanno anche anti-colori: antirosso, anti-blu e anti-verde. Come la forza elettromagnetica, i colori opposti si attraggono, e gli stessi colori respingono. Alcune particelle che hanno una carica di colore sono quark e antiquark. Il tipo di quark non è affatto correlato alla carica di colore di quel quark. I quark sono una delle particelle più piccole attualmente conosciute dall'uomo; non occupano spazio perché sono punti, e le uniche particelle che non siamo ancora riusciti a separare dalle altre particelle. Questo perché la natura della forte forza tra le particelle è che più le particelle sono lontane, più diventano forti. Il vettore di forza della forza forte è chiamato gluone. I gluoni hanno anche una carica di colore. Sia i quark che i gluoni hanno proprietà che li rendono unici rispetto alle altre particelle.
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I tre colori quark (rosso, verde, blu). Si combinano per essere bianchi, o incolori
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I tre anticolori di quark (antirosso, antiverde, antiblu). Essi si combinano anche per essere incolori; nero in un caso che si riferisce alla materia fisica o ai pigmenti.
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La forte forza viene spostata tra un protone e un neutrone attraverso i gluoni
Forza nucleare
La forza nucleare, o forza forte residua (residuo) è la forza forte in quanto agisce tra adroni (particelle composte da due o tre quark, ad esempio protoni e neutroni). È ciò che tiene insieme il nucleo di un atomo.
Pagine correlate
- Fisica delle particelle
- Isotopo
- Fisica nucleare
Domande e risposte
D: Quali sono le quattro forze fondamentali della fisica?
R: Le quattro forze fondamentali della fisica sono l'elettromagnetismo, l'interazione debole, la gravitazione e la forza nucleare forte.
D: In che modo la forza nucleare forte è diversa dalle altre forze fondamentali?
R: La forza nucleare forte è molto più forte della gravità (1038 volte più forte), ma funziona solo su distanze molto brevi di pochi femtometri (fm). Tiene insieme le particelle subatomiche come i neutroni e i protoni, oltre a tenere insieme il nucleo atomico.
D: Che cos'è la cromodinamica quantistica?
R: La cromodinamica quantistica (QCD) è una teoria che spiega i diversi colori. Dice che la forza forte agisce tra quark e gluoni.
D: Come funziona il confinamento del colore?
R: Il confinamento cromatico si verifica quando per separare un quark sarebbe necessaria una quantità di energia tale da creare nuovi adroni. Questo fenomeno può essere osservato negli acceleratori di particelle.
D: Quali particelle hanno una carica di colore?
R: I quark, gli antiquark e i gluoni hanno tutti una carica di colore, simile alla carica elettrica.
D: Come interagiscono tra loro le particelle con carica di colore?
R: Le particelle con carica di colore scambiano gluoni tra loro, proprio come le particelle con carica elettrica scambiano fotoni tra loro.
D: Cosa succede quando due adroni composti da quark interagiscono tra loro?
R: Quando due adroni composti da quark interagiscono tra loro, questo effetto della forza forte è noto come forza nucleare (che non è fondamentale).
