Malakas na pisika ng puwersa

Malakas na puwersa, isang pangunahing pakikipag-ugnay ng kalikasan na kumikilos sa pagitan ng mga subatomic na mga particle ng bagay. Ang malakas na puwersa ay nagbubuklod ng mga away na magkasama sa mga kumpol upang makagawa ng mas pamilyar na mga subatomic na mga particle, tulad ng mga proton at neutron. Hinahawakan din nito ang atomic nucleus at pinagbabatayan ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng mga partikulo na naglalaman ng mga pag-agaw.

subatomic na butil: Ang malakas na puwersa

Bagaman ang aptly na pinangalanang malakas na puwersa ay ang pinakamalakas sa lahat ng mga pangunahing pakikipag-ugnayan, ito, tulad ng mahina na puwersa, ay maikli at

Ang malakas na puwersa ay nagmula sa isang pag-aari na kilala bilang kulay. Ang pag-aari na ito, na walang kaugnayan sa kulay sa visual na kahulugan ng salita, ay medyo magkatulad sa singil ng kuryente. Kung paanong ang singil ng koryente ay ang mapagkukunan ng electromagnetism, o ang electromagnetic na puwersa, ang kulay ay ang mapagkukunan ng malakas na puwersa. Ang mga partikulo na walang kulay, tulad ng mga elektron at iba pang mga lepton, ay hindi "nadarama" ang malakas na puwersa; mga particle na may kulay, pangunahin ang mga pag-away, "naramdaman" ang malakas na puwersa. Ang dami ng chromodynamics, ang teorya ng larangan ng quantum na naglalarawan ng malakas na pakikipag-ugnay, ay tumatagal ng pangalan nito mula sa sentral na pag-aari ng kulay.

Ang mga proton at neutron ay mga halimbawa ng mga baryon, isang klase ng mga partikulo na naglalaman ng tatlong mga pag-aaway, bawat isa ay may isa sa tatlong posibleng mga halaga ng kulay (pula, asul, at berde). Ang mga Quarks ay maaari ring pagsamahin sa mga antigo (ang kanilang mga antiparticle, na may kabaligtaran na kulay) upang mabuo ang mga meson, tulad ng pi mesons at K mesons. Ang mga baryon at meson lahat ay may kulay na net ng zero, at tila ang malakas na puwersa ay pinapayagan lamang ang mga kumbinasyon na may kulay na zero. Mga pagtatangka upang patumbahin ang mga indibidwal na mga pag-away, sa mga pagbabangga ng butil na may lakas, halimbawa, ay nagreresulta lamang sa paglikha ng mga bagong "walang kulay" na mga partikulo, pangunahin ang mga meson.

Sa malakas na pakikipag-ugnay ang mga salu-salong nagpapalit ng mga gluon, ang mga carrier ng malakas na puwersa. Ang mga gluon, tulad ng mga photon (ang mga particle ng messenger ng puwersa ng electromagnetic), ay mga walang masa na mga partikulo na may isang buong yunit ng intrinsic spin. Gayunpaman, hindi tulad ng mga photon, na kung saan ay hindi sinisingil ng elektrikal at samakatuwid ay hindi naramdaman ang lakas ng electromagnetic, ang mga gluon ay nagdadala ng kulay, na nangangahulugang nararamdaman nila ang malakas na puwersa at maaaring makipag-ugnay sa kanilang sarili. Ang isang resulta ng pagkakaiba na ito ay, sa loob ng maikling saklaw nito (mga 10 ⁻¹⁵ metro, halos ang diameter ng isang proton o isang neutron), ang malakas na puwersa ay lumilitaw na maging mas malakas sa distansya, hindi katulad ng iba pang mga puwersa.

Habang tumataas ang distansya sa pagitan ng dalawang mga away, ang lakas sa pagitan ng mga ito ay tumataas sa halip na ang pag-igting ay ginagawa sa isang piraso ng nababanat habang ang dalawang dulo nito ay hinihiwalay. Sa kalaunan ay masisira ang nababanat, na nagbubunga ng dalawang piraso. Ang isang katulad na nangyayari sa mga away, para sa sapat na enerhiya hindi ito isang quark ngunit isang pares ng quark-antiquark na "hinila" mula sa isang kumpol. Sa gayon, ang mga pag-away ay lumilitaw na laging naka-lock sa loob ng mga napapansin na mga meson at baryon, isang kababalaghan na kilala bilang pagkakulong. Sa mga distansya na maihahambing sa diameter ng isang proton, ang malakas na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga pag-away ay halos 100 beses na mas malaki kaysa sa pakikipag-ugnayan sa electromagnetic. Sa mas maliit na mga distansya, gayunpaman, ang malakas na puwersa sa pagitan ng mga pag-away ay nagiging mas mahina, at ang mga pag-away ay nagsisimulang kumilos tulad ng mga independiyenteng mga partikulo, isang epekto na kilala bilang asymptotic na kalayaan.