Ο νόμος του ισχυρότερου επιβάλλεται στην φυσική

Posted on 13/08/2017

0


… των ασθενών αλληλεπιδράσεων

Μια θεωρία της ισχυρής πυρηνικής δύναμης περιγράφει με ακρίβεια την ασθενή πυρηνική δύναμη
Υπάρχουν δυο είδη πυρηνικών δυνάμεων: οι ισχυρές και οι ασθενείς. Η ισχυρή δύναμη εμφανίζεται στις αλληλεπιδράσεις των κουάρκς, ενώ η ασθενής δύναμη είναι υπεύθυνη για τις ραδιενεργές διασπάσεις βήτα. Ενώ τα δυο αυτά είδη δυνάμεων συμπεριφέρονται εντελώς διαφορετικά, για πρώτη φορά μια νέα θεωρητική μελέτη [Proton-proton fusion and tritium β-decay from lattice quantum chromodynamicsKostas Orginos et al] εφαρμόζει ένα μοντέλο της ισχυρής δύναμης, στον προσδιορισμό παραμέτρων από δυο διαδικασίες που καθορίζει η ασθενής δύναμης: την σύντηξη πρωτονίου-πρωτονίου και την διάσπαση βήτα του τριτίου (3Η). Οι τιμές που υπολόγισε η ερευνητική ομάδα NPLQCD βρίσκονται σε συμφωνία με τα πειραματικά δεδομένα. Με λίγες ακόμα βελτιώσεις, αυτή η μέθοδος μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών της πυρηνικής αστροφυσικής και της φυσικής των νετρίνων.

Η ισχυρή δύναμη περιγράφεται από την Κβαντική ΧρωμοΔυναμική (QCD), μια θεωρία γνωστή για την διαβόητη δυσκολία της να επιλυθεί, δεδομένου ότι η ισχυρή ελκτική δύναμη μεταξύ των κουάρκ αυξάνεται με την απόσταση. Οι φυσικοί ασχολήθηκαν με την δυσεπιλυτότητα της QCD πραγματοποιώντας υπολογισμούς σε ένα τετραδιάστατο πλέγμα. Η Κβαντική Χρωμοδυναμική πλέγματος δίνει προσεγγιστικές λύσεις που γίνονται όλο και πιο ακριβείς καθώς οι αποστάσεις του πλέγματος τείνουν προς το μηδέν.

Με βάση την QCD πλέγματος, οι ερευνητές του NPLQCD θεώρησαν την ασθενή δύναμη ως ένα «πεδίο υποβάθρου» και υπολόγισαν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών νουκλεονίων και ελαφρών πυρήνων, όπως πρωτόνια, νετρόνια, δευτέρια, κ.λπ. – τις βασικές πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης που παράγουν την ενέργεια των άστρων, σαν τον Ήλιο μας.

Υπολόγισαν επίσης και μια παράμετρο που συνδέεται με τον ρυθμό της διάσπασης βήτα του τριτίου.

Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποίησαν μεγάλες, μη ρεαλιστικές, μάζες κουάρκ για να κάνουν τους υπολογισμούς ευκολότερους, τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με παλαιότερες εκτιμήσεις. Με την χρήση πιο ρεαλιστικών τιμών στις μάζες των κουάρκ, το μοντέλο θα δώσει μια ακριβέστερη τιμή για τον ρυθμό διάσπασης βήτα του τριτίου, η οποία θα θέσει αυστηρότερα όρια στην μάζα του νετρίνου.

πηγή: https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.119.062002

Ετικέτα: