La masa de los nucleones es mayor que la suma de las masas de sus quarks constituyentes. Entiendo que es porque hay que tener en cuenta la energía de enlace de estos quarks.
Lo que no entiendo es esto: en un curso de física nuclear me enseñaron que la masa del núcleo es menor que la suma de las masas de sus nucleones constituyentes porque la energía de enlace entre ellos es negativa para que sea estable.
Entonces, si la energía de enlace de los nucleones es negativa porque se supone que es una fuerza de atracción que mantiene estables a los nucleones, ¿por qué la energía de enlace de los quarks se suma a la masa de los nucleones en lugar de reducirla si también es una fuerza de atracción que mantiene estables a los quarks?
Entiendo que en el régimen de quarks tenemos que lidiar con la cromodinámica cuántica y el concepto de fuerza y energía no es tan simple, pero esperaba que la energía de enlace de cualquier interacción atractiva fuera negativa de todos modos...
Cuando dice que la energía de enlace de, digamos, un átomo de hidrógeno es negativa, está comparando dos estados
Lo mismo se aplica cuando se dice que un núcleo unido es menos masivo que los constituyentes: se compara con un caso en el que están separados unos de otros (es decir, son libres).
Sin embargo, no tiene sentido hablar de comparar la masa de un barión con las masas de los quarks de valencia llevadas a una gran distancia entre sí: el confinamiento significa que el segundo estado no es una situación físicamente realizable.
Entonces, ¿con qué nos comparamos?
Me alegra que hayas preguntado. Notamos que en colisiones profundamente inelásticas, parece que rebotamos en partones que actúan como si estuvieran libres. A esto se le llama " libertad asintoptica ".
Así que comparamos la masa del barión con la suma de las masas de los quarks de valencia determinadas a alta energía de interacción (donde son libres).
Entonces, ¿por qué eso establece el signo de la vinculación? Tenemos la costumbre de definir el cero de la energía potencial en la situación en la que la interacción que te preocupa se ha ido a cero. Por la fuerza de Coulomb que está en separación infinita. Para la fuerza nuclear fuerte, puede usar cualquier cosa sobre alrededor de 10 fermis, pero generalmente también consideramos que está en el infinito. Para que exista una interacción fuerte real entre quarks y gluones, debe establecerse dónde están libres y es decir, con separación cero. Y se necesita energía para separarlos, por lo que todas las separaciones distintas de cero tienen una energía potencial positiva que le da al estado ligado más masa que la suma de las masas constituyentes.
Pablo
ana v
Pablo
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Perro de aguas de PC
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