Producción de piones y mesones durante la fuerza nuclear

Citaré de este sitio para aclarar la diferencia entre la fuerza fuerte, llamada fuerza nuclear, y la cromodinámica cuántica:

Una fuerza que puede mantener unido un núcleo contra las enormes fuerzas de repulsión de los protones es realmente fuerte. Sin embargo, no es una fuerza del cuadrado inverso como la fuerza electromagnética y tiene un alcance muy corto. Yukawa modeló la fuerza fuerte como una fuerza de intercambio en la que las partículas de intercambio son piones y otras partículas más pesadas. El rango de una fuerza de intercambio de partículas está limitado por el principio de incertidumbre. Es la más fuerte de las cuatro fuerzas fundamentales.

Dado que los protones y neutrones que forman el núcleo se considera que están formados por quarks, y se considera que los quarks se mantienen unidos por la fuerza de color, la fuerza fuerte entre los nucleones puede considerarse una fuerza de color residual. En el modelo estándar, por lo tanto, la partícula básica de intercambio es el gluón que media las fuerzas entre los quarks. Dado que los gluones y quarks individuales están contenidos dentro del protón o neutrón, las masas que se les atribuyen no pueden usarse en la relación de rango para predecir el rango de la fuerza.Cuando se considera que algo emerge de un protón o un neutrón, entonces debe ser al menos un par quark-antiquark, por lo que es posible que el pión, como el mesón más ligero, sirva para predecir el alcance máximo de la fuerza fuerte entre nucleones

cursiva mía

El boceto es un intento de mostrar una de las muchas formas que podría tomar la interacción de gluones entre nucleones, esta implica la producción y aniquilación de pares up-antiup y la producción de un puente π- entre los nucleones.

Actualmente no tenemos la tecnología para siquiera ver el núcleo de un átomo. Hay muchas especulaciones, pero la respuesta más probable es que a medida que los quarks que forman los protones y los neutrones interactúan, se liberan fuertes ondas de fuerza (gluones). Un pión rebota hacia atrás y cuarto entre los protones y los neutrones. Ambos se sienten atraídos por el pión y los gluones probablemente sean los responsables de mantener al pión en su lugar. Los científicos realmente no saben la respuesta tan bien. Los gluones también mantienen unidos a los quarks.

El electromagnetismo va a repeler los protones y neutrones, pero la mayoría de los protones y neutrones estarán separados en dos femtómetros. A esta corta distancia, la fuerza nuclear fuerte (la atracción hacia el mesón que rebota hacia atrás y hacia el cuarto entre ellos) los une.

Entonces, en conclusión, el pión, hecho de un quark y un antiquark, se crea y destruye constantemente. Su creación es PROBABLEMENTE inhibida por el cambio de color de los quarks, pero no hay una respuesta real (en este momento). ¡Ni siquiera sabemos de qué están hechos los quarks! Espero que esto haya aclarado las cosas.