強力な核力とは何ですか?

強い相互作用としても知られる強い核力は、宇宙で最も強い力であり、重力の10 38倍、電磁力の100倍の力です。 唯一の問題は、原子核の長さスケールでのみ動作し、長距離では急速に低下することです。

強い核力は、太陽、原子力発電所、核爆弾で起こるような核反応の間に解放されるものです。 強い力は、1970年代に開発された粒子物理学の標準モデルの一部である量子色力学の法則によって説明されています。 2004年のノーベル物理学賞は、David Politzer、Frank Wilczek、David Grossに授与されました。

強い力は、実際には核内の陽子と中性子の間ではなく、それらを構成する小さなクォークで直接発生します。 力は、クォーク同士を接着する方法にちなんで名付けられたグルーオンと呼ばれる基本的な粒子によって媒介されます。 各陽子または中性子は、3つのクォークで構成されています。 核を一緒に保持する核間力は、核力または残留強い力と呼ばれます。これは、構成クォークを一緒に保持する真の強い力の2次効果にすぎないためです。

強い力には、漸近自由と呼ばれる性質があります。これは、クォークが近づくにつれて力が弱まり、漸近的にゼロに近づくことを意味します。 逆に、クォークがさらに離れると、力が強くなります。 自由なクォークを見つけられなかったということは、ブラックホールを除いて、宇宙のどの現象もクォークを互いに引き裂くことができないことを意味すると考えられてきました。

強い力の理論は、1950年代の観測から現れました。そこでは、「粒子動物園」と呼ばれるさまざまな基本的な粒子が泡室で観察されました。 この粒子のスペクトルは、その基礎となる成分のエレガントな理論に基づいて、その特性の説明を要求しました。 量子電気力学(QED)の理論が提供され、知られている最も正確な定量的科学理論を提供します。 しかし、QEDは現在の最高の重力理論である一般相対性理論と互換性がないため、完全ではないことはよく知られた事実です。 物理学者は、QEDと一般相対性理論の数学的統一を探し続けています。

クォーク星、個々の中性子を区別できないほどの重力を持つ中性子星の非常に高密度の変種が存在し、すべてのクォークが1つの巨大な中性子に似たものにマージされ、強い力と重力。 しかし、クォーク星の存在はまだ決定的に確認されていません。

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