Entonces, mi comprensión de la fuerza nuclear hasta ahora es esta (corrija cualquier cosa que tenga mal):
Al ser un residuo de la fuerza fuerte, la fuerza nuclear está mediada (en parte) por la emisión de gluones virtuales por parte de los quarks, no completamente diferente al intercambio de fotones virtuales entre partículas cargadas eléctricamente que media la fuerza electromagnética. Sin embargo, a diferencia de la fuerza del campo eléctrico entre dos partículas cargadas eléctricamente, la fuerza del campo de gluones entre dos partículas cargadas de color es constante en función de la distancia entre ellas. Esto se debe a los llamados "tubos de flujo" que se forman. Mi primer intento de envolver mi cabeza alrededor de estos me ha dejado cicatrices y deformaciones , pero creo que el concepto es que efectivamente se comportan como cuerdas y exhiben una fuerza de tensión.
Como resultado del requerimiento de energía para mantener el tubo de flujo aumentando linealmente con la distancia ( ΔE = W = F ⋅ d ), sería energéticamente más favorable para un gluón emitido por un quark confinado dentro de un nucleón que un quark confinado dentro de otro nucleón decaer en un mesón. [¿Quizás esto tiene algo que ver con el principio de mínima acción?]
Uno de los productos de descomposición más comunes (¿creo?) de los gluones involucrados en la fuerza nuclear es el pión neutro π0 . Los piones neutros generalmente se descomponen en rayos gamma, que supongo que serían observables hasta cierto punto. Esto me lleva a creer que los mesones virtuales nunca decaen. ¿Es esto cierto? Si es así, ¿cómo es eso? Algo algo principio de incertidumbre?
para un gluón emitido por un quark confinado dentro de un nucleón a un quark confinado dentro de otro nucleón para decaer en un mesón.
La fuerza nuclear fuerte , es decir, lo que mantiene a los nucleones dentro de un núcleo, se modela con intercambios de piones y rho entre nucleones, pares de quarks y antiquarks de color neutro. Entonces, un quark nunca emite un gluón a otro nucleón debido a la neutralidad del color a la distancia de fermi que encerraba a los nucleones en un núcleo.
Si uno quiere usar gluones en un modelo nuclear, debe cuidar la neutralidad del color.
Todas las interacciones que mantienen unido al núcleo se modelan con los piones y rhos y... fuera de la masa de la capa, es decir, partículas virtuales. Las partículas virtuales tienen los números cuánticos de su nombre, pero están fuera de masa , es decir, su masa varía según la integración que dará la sección transversal final. Así, los mesones neutros intercambiados no pueden decaer, porque no son reales.
Los gluones no se desintegran, son parte de las partículas puntuales elementales del modelo estándar.
Hay una desconexión entre el título y el texto detallado de su pregunta porque ha cambiado del lenguaje de intercambio de mesones al lenguaje de intercambio de gluones. Voy a ignorar el título y abordar las cuestiones planteadas en el texto.
Tiene razón al sospechar que los tubos de flujo supuestamente formados entre objetos coloreados son energéticamente inestables. (Digo supuestamente porque esta imagen atractiva puede estar completamente equivocada. Los tubos de flujo eléctrico están prohibidos en QED por una de las ecuaciones de Maxwell, y nadie ha pintado la imagen en QCD de manera convincente, digamos describiendo la configuración del campo de pegamento cuasi-estático en términos de potenciales vectoriales en algún calibre.) Se cree que
los chorros surgen de la ruptura de los tubos de flujo a través de la creación de
pares, un proceso humorísticamente llamado pionización . Considere inelástico
dispersión, en la que el fotón patea un quark al reino:
se convierte en
y de ahí a
.
¿Cómo los adicionales se crean parejas? Un gluón virtual podría decaer en tal par. (¿Es eso lo que quiso decir con el título de la pregunta? Dijo mesones , pero ese término generalmente se aplica a objetos, no a los gluones.) El gluón virtual podría ser emitido por el quark que recibió el golpe fuerte, y hay más posibilidades.
knzhou
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