Hvad er den stærke atomkraft?
Den stærke atomkraft, også kendt som den stærke interaktion, er den stærkeste kraft i universet, 10 38 gange stærkere end tyngdekraften og 100 gange stærkere end den elektromagnetiske kraft. Den eneste fangst er, at den kun fungerer på længdeskalaer for atomkernen, der hurtigt falder af i længere afstande.
Den stærke atomkraft er det, der frigøres under nukleare reaktioner, af den slags, der finder sted i solen, atomkraftværker og atombomber. Den stærke kraft er beskrevet af lovene om kvantekromodynamik, en del af standardmodellen for partikelfysik, der blev udviklet i 1970'erne. Nobelprisen i fysik i 2004 blev tildelt David Politzer, Frank Wilczek og David Gross.
Den stærke kraft forekommer faktisk ikke direkte mellem protoner og neutroner i kernen, men i de mindre kvarker, der gør dem op. Kraften formidles af grundlæggende partikler kaldet gluoner, opkaldt efter den måde, de limer kvarker sammen på. Hver protpå eller neutron er sammensat af tre kvarker. Den inter-nukleonkraft, der holder kernen sammen, er kendt som atomkraften eller den resterende stærke kraft, fordi det kun er en anden ordens virkning af den sande stærke kraft, der holder deres konstituerende kvarker sammen.
Den stærke kraft har en egenskab kaldet asymptotisk frihed, hvilket betyder, at når kvarker kommer tættere sammen, formindskes kraften i styrke og nærmer sig asymptotisk nul. Omvendt, når kvarkerne bliver længere fra hinanden, bliver styrken stærkere. Undladelse af at finde gratis kvarker er blevet anset for at betyde, at ingen fænomener i universet, undtagen måske sorte huller, er i stand til at rive kvarker bortset fra hinanden.
Teorier om den stærke styrke kom frem fra observationer i 1950'erne, hvor en række forskellige grundlæggende partikler kaldet "Particle Zoo" blev observeret i boblekamre. Dette spektrum af partikler krævedeForklaringer på deres egenskaber baseret på en elegant teori om deres underliggende bestanddele. Teorien om kvanteelektrodynamik (QED) leverede, hvilket gav den mest præcise kvantitative videnskabelige teori kendt. Det er dog en velkendt kendsgerning, at QED ikke er komplet, da det ikke er kompatibelt med den aktuelle bedste teori om tyngdekraft, generel relativitet. Fysikere fortsætter med at søge efter en matematisk forening af QED og generel relativitet.
Det antages, at der kan eksistere quark-stjerner, ekstremt høj densitetsvarianter af neutronstjerner med sådant tyngdekraft, at individuelle neutroner ikke kan skelnes, og alle kvarker fusioneres sammen til noget, der ligner en gigantisk neutron, der udelukkende holdes sammen af den stærke kraft og tyngdekraft. Eksistensen af Quark -stjerner er endnu ikke definitivt bekræftet.