Entèraksyon fò

Entèraksyon fò, oswa fòs fò, pafwa yo rele fòs koulè, oswa fòs entèraksyon nikleyè, se youn nan twa entèraksyon ant patikil elemantè matyè yo nan estanda. modèl ansanm ak entèraksyon elektwomayetik ak entèraksyon fèb. Premye entèraksyon ki obsève nan listwa, entèraksyon gravitasyonèl, ajoute kontribisyon li nan rechèch pou yon teyori tout bagay ki rasanble kat entèraksyon fondamantal yo.

Entèraksyon fò a aji sou patikil ki pote yon chaj koulè: quarks, antiquarks ak gluons, dènye a se pòtè entèraksyon an li menm (nan menm fason an. ke fòs elektwomayetik pote pa fotons). Lè yo asire netralite koulè, fòs sa a kenbe quark yo ansanm pou fòme hadron yo. Tou depan de kalite kark ki fòme yon adron, n ap pale de baryon (twa kark) oswa mezon (pè kark/antiquark).

Yon efè ki sòti nan fòs fò a responsab pou koezyon nikleon (pwoton ak netwon) nan nwayo atòm, fòs nikleyè. Yon lòt efè dérivés se tèt ansanm nwayo atomik la, kosyon nikleyè. .

 Pwopriyete 

Entèraksyon an fò afekte kark ak patikil ki fèt ak kark (adron). Li pa afekte lèpton yo. Entèraksyon an fò, nan lòt men an, afekte gluon yo, ki fè li sèlman entèraksyon fondamantal ki afekte bozon yo ki transpòte li. Vreman vre, foton yo pa gen yon chaj elektrik epi se poutèt sa yo pa afekte pa jaden elektwomayetik, gravitons yo, patikil ipotetik ki pote entèraksyon gravitasyonèl, yo prevwa yo dwe san mas, epi si W bosons + ak W– nan entèraksyon an fèb gen yon chaj elektrik, konsekans yo sou entèraksyon an fèb yo neglijab.

Gamme entèraksyon fò a se apeprè 10 m, sa vle di gwosè yon nwayo atomik. Sa a se yon santèn fwa plis pase entèraksyon an fèb, men neglijab konpare ak chenn yo enfini nan gravitasyon ak entèraksyon elektwomayetik. Ranje limite sa a eksplike pa lefèt ke gluon tèt yo sansib a entèraksyon an fò, ki pwodui yon fenomèn ki rele konfinasyon.

Entèraksyon an fò se pi fò nan entèraksyon fondamantal yo. konstan kouple apeprè yon santèn fwa pi gwo pase entèraksyon elektwomayetik la, yon milyon fwa pi gwo pase entèraksyon fèb la, ak 10 fwa plis pase sa nan gravitasyon.

Teyori a predi ke entansite a nan entèraksyon an fò gen tandans a zewo kòm distans la gen tandans a zewo. Yo rele fenomèn sa a libète asymptotic, epi li pèmèt kark yo deplase libèteman nan adron yo. Kòm distans la ogmante, entansite a nan entèraksyon an fò ogmante (kontrèman ak lòt fòs yo). Pi wo pase yon distans limite, enèji a ase pou kreye pè quark-antiquark ki refòme adron yo. Pwopriyete sa a rele konfinasyon koulè. Se prensip sa a ki eksplike ke fòs la pwobableman pa egziste ankò nan twou nwa.

 Prensip de baz 

Teyori ki dekri entèraksyon fò a se kwomodinamik kwantik, ki rele tou pa akwonim angle QCD (Quantum ChromoDynamics). Dapre teyori sa a, chak kark pote yon chaj koulèRasin grèk chroma, ki vle di koulè, eksplike etimoloji tèm "kwomodinamik la" ki kapab pran twa valè: "ble", "vèt" oswa "wouj". "Koulè" sa yo pa gen anyen fè ak pèsepsyon vizyèl, li se yon analoji chwazi pou konte pou lefèt ke nou jwenn yon chaj net nan konbine twa chaj debaz yo, menm jan nou ka jwenn blan nan konbine limyè ble, vèt ak wouj. Antiquarks, bò kote yo, pote yon chaj "antible" (yo rele tou jòn, ak ekivalan a vèt + wouj), "antigreen" (yo rele tou magenta = ble + wouj) oswa "antiwouj" (yo rele tou cyan = ble + vèt) .t). Yon hadron ka egziste sèlman si koulè total li net oswa "blan" (yo rele tou yon singlet koulè). Kidonk, yon meson konpoze de yon pè kark-antiquark ki kapab sèlman yon konbinezon simetrik "ble" - "antible", "vèt" - "antigreen" oswa "wouj" - "antiwouj". Menm jan an tou, yon baryon konpoze de twa kark (oswa twa antiquark) ki dwe chak gen yon koulè diferan "ble", "vèt" ak "wouj" (oswa "anti-ble", "anti-vèt" ak "anti-wouj"). , sòm twa koulè yo net.

Gluon yo, entèmedyè nan entèraksyon fò a, pote tou de yon koulè ak yon anti-koulè (pa egzanp, ble-antiwouj, oswa vèt-antble). Gen 9 posiblite pou asosyasyon koulè-antikolor men sèlman 8 gluon, pou rezon matematik ki lye ak simetri kalib la SU(3) nan baz la nan kwomodinamik pwopòsyon (trè yon ti tan, konbinezon an lineyè ble -antible + vèt-antivèt). + wouj-antired se totalman net epi li pa koresponn ak yon gluon). Entèraksyon yon gluon ak yon quark ka modifye koulè lèt la: yon gluon ble-antired absòbe pa yon quark wouj pral transfòme li nan yon quark ble; oswa yon kark vèt ta ka emèt yon gluon vèt-antiwou pandan y ap vin wouj. Yon konsekans mekanis sa a se ke chaj koulè a ​​nan yon kark bay yo pral chanje kontinyèlman pa echanj nan gluon ak vwazen li yo, men chaj total la nan yon sistèm izole nan patikil yo pral konsève sou tan. Kidonk pè kark-antiquark yon mezon toujou ap soti nan wouj-antiwouj rive nan vèt-antivèt (pa echanj yon gluon wouj-antivèt), ak ble-antible, elatriye, sèlman sòm koulè yo rete net. .

Yon karakteristik patikilye nan entèraksyon fò a se ke li tou aji sou patikil vektè pwòp li yo, sa vle di gluon yo, akòz chaj koulè yo. Pou egzanp, yon gluon vèt-antired ka absòbe yon gluon ble-antiwouj pou transfòme nan ble-antired. Fenomèn sa a se majinal nan ka lòt entèraksyon fondamantal: foton nan, pa egzanp, pa chaje elektrik (an reyalite entèraksyon fèb la prezante yon karakteristik menm jan an, akòz chaj W+ ak W–, men konsekans yo sou entèraksyon sa a se neglijab). Pou entèraksyon fò a, karakteristik sa a rezilta nan yon seri trè redwi nan fòs sa a, nan lòd la nan dyamèt yon adron (~). Yon lòt konsekans se ke fòs ki genyen ant de kark apeprè konstan, kontrèman ak lòt entèraksyon kote fòs la pwopòsyonèl ak kare envès distans la. Si nou chèche separe de kark, nou pral gen pou depanse enèji de pli zan pli pi gwo kòm distans la ogmante. Nan kèk pwen, nou pral bay ase enèji pou kreye nouvo kark oswa antikark ki pral asosye ak kark inisyal yo pou kreye nouvo adron.

Sa eksplike lefèt ke nou pa ka obsève yon kark pou kont li; nenpòt tantativ pou izole yon kark (oswa yon gluon) mennen nan kreyasyon nouvo kark ki pral fòme yon adron ak premye a. Yo rele fenomèn sa a konfinement. An menm tan an, de kark trè pre ap diman kominike youn ak lòt epi yo pral gratis (tankou de pwent yo nan yon sezon prentan rilaks), se sa nou rele libète asymptotic.

 Istwa 

Jiska ane 1970 yo]] pwoton ak netwon yo te konsidere kòm patikil elemantè ak ekspresyon "entèraksyon fò" te deziyen sa nou rele jodi a fòs nikleyè  oswa menm entèraksyon rezidyèl fò. Nou te obsève yon fòs ki responsab jwenti nwayo atomik la, ki te kapab simonte repouse elektrik ant pwoton yo. Li pran non li nan efè fò sa a nan ti distans.

Apre dekouvèt kark, syantis yo te reyalize ke fòs sa a ant nukleon nan distans mwayen se te an reyalite sèlman refleksyon nan entèraksyon ant kark (konsidere kòm eleman elemantè nan protons ak netwon) ak gluyon yo, ki aji nan baryon yo tèt yo. Se poutèt sa, ansyen nosyon an te ranplase pa sa yo ki nan entèraksyon rezidyèl fò, ak "nouvo" entèraksyon an yo rele "fòs koulè" oswa tou senpleman "entèraksyon fò". Apre yon syèk nan fizik nikleyè, lwa fondamantal ak konstan nan entèraksyon fò yo toujou enkoni, kontrèman ak lwa Coulomb ak Newton, ki depi lontan te fòmile matematik.

 Nòt ak referans 

 Gade tou 
 Bibliyografi 




 Popularizasyon travay

{
 Travay teknik ki pale franse
{
{

 Atik ki gen rapò 
 Kwomodinamik Kantik
 Kontenisyon koulè
 Efè Balitsky-Fadin-Kuraev-Lipatov
 Gluon
 Elemantè entèraksyon
 Kosyon nikleyè
 Partons
 Kark

 Lyen ekstèn 

"Kohesion nan nwayo atomik la: ke entèraksyon an fò be with you", The Scientific Method, Kilti Lafrans, 2 mas 2021.

Kategori:Teyori jaden kwantik
Kategori: Kwomodinamik kwantik