askwiki
5强核力主要在哪些情况下起作用,它在原子核内的表现如何?

参考资料

弱核力、强核力、核力是什么? 强力和弱力分别是四种基本力之一。 强力作用在夸克之间,让夸克结合成质子,中子之类的粒子。核力是质子、中子之间的吸引力,它让质子和中子组成原子核,所以称之为核力,但本质上还是夸克之间的强力。强力很强,能把多个带正电荷的质子束缚在原子核内,让原子核没有被正电荷的互相排斥拆散,所以叫它强力。 弱力可以作用在所有的费米子上,比如夸克,电子,中微子等等。最常见的弱相互作用就是中子衰变成质子、电子和电子反中微子。简单的来说,弱力可以把一个粒子变成另外几个粒子。 对核力的深入分析是奇点力学最成功的范例,通过奇点力学下的汤川势,可以让我们清楚地知道为什么核力的特点如此神奇。 重正化的经典之作——奇点力学下的汤川势 对于核子之间的强相互作用,汤川秀树提出了核力势(Yukawa)的表达式: 奇点力学下的汤川核力势的表达式是一个更加符合实验结果的数学表达式,其通过将从核子“原点”出来的一段尺寸“作废”的形式,来避开核子的核力势会出现无穷大的不合理结果,从而让奇点力学下的汤川核力势可以用于分析、处理两个核子处于“重合”状态时相互之间的核力的大小,换言之,奇点力学下的汤川核力势其实并没有改动现有的汤川核力势,只是对其的应用范围做了一个新的限定和划分,即在场源最小常数rh之内,不能再利用汤川核力势计算其大小。实际上,两个核子之间的相互作用在场源最小常数rh的边界处即达到了最大值,这个量值已经不能更大了,这意味着,如果两个核子的中心点之间的距离小于场源最小常数rh,两个核子之间的相互作用的大小也不会继续增大。 在核子的场源最小常数rh的内部,核力的相互作用在方向上会反向,或者是在核子是没有核力的,从而让核子分别保留一个自己的体积空间,不会塌缩成一个没有体积的数学点。 实验表明,核力是短程力,作用范围在1.5飞米之内。核力在大于0.8飞米时表现为吸引力,且随距离增大而减小,超过1.5飞米时,核力急速下降几乎消失;而在距离小于0.8飞米时,核力表现为斥力,因此,核力势的场源最小常数rh为0.8飞米。 直观的看,奇点力学下的汤川势中的场源最小常数rh的场源的几何图形是一个球面,这就带来了下面的一系列的问题: 1、首先,我们可以确定在场源最小常数rh范围的外面,也就是在场源球面之外,距离越接近核子,汤川势会越大,到了场源球面上,也就是核子在场源最小常数rh处,会出现汤川势的最大值,也就是具有最稳定的物理状态。 2、当两个核子相互继续重合、以至于进入场源最小常数rh的“场源内部”范围后,则由于脱离了最稳定的物理状态,故其需要具有克服这一势能的动能才能实现。 4、本发明的奇点力学下的汤川势的数学公式无法给出一个核子在另一个核子的场源最小常数rh内部所受的核力的大小,因为我们的实验数据代入的物理模型不能处理这种情况。 5、从粒子相互碰撞实验结果看,一个更加合理的假设是在场源最小常数rh的“场源内部”,二个核子之间相互吸引的核力作用有可能不存在,即一个核子在另一个核子的场源最小常数rh的场源内部应该是自由的、不受核力作用的。 我们无法排除一个核子的场源最小常数rh的场源内部具有与场源最小常数rh外面的核子方向相反的场强。但由于我们无法进入一个核子的场源最小常数rh的场源内部进行物理实验,所以对此只能是依赖猜想进行处理。 上式中的虚数坐标,就体现的是核子的场源内的位置函数,也就是“粒子”在场源的几何空间内的位置函数。当r=0时,体现的就是核子在场源最小常数rh范围内的位置函数。 7、本发明人更愿意认为场源最小常数r_h代表的是真实核子的一个重要的物理特性。所谓的核子的位置极限其实就是该核子的场强最大值所在的位置,场就是粒子,粒子可以用场源场强来描述其大小和位置,除此之外,没有其他的物理量可以用来描述粒子的位置和大小。 核子的场源的数学点坐标可以同时处于其场源最小常数rh内的不同地方。如果你真的测量其中一个数学点的准确位置,那你测量到的就是其场源最小常数rh内的其中一个具体位置,至于具体是哪个数学坐标点,完全是随机的,这个频率的分布是概率分布,也就是波函数。

w
www.zhihu.com

Moonshot回答

强核力,也称为强相互作用力或强力,是四种基本力中最强的一种。它主要在以下情况下起作用:

  1. 原子核内部:强核力是将原子核中的质子和中子(统称为核子)束缚在一起的力。由于质子带正电,它们之间会存在相互排斥的电磁力,但强核力足以克服这种排斥力,维持原子核的稳定。

  2. 粒子物理学:强核力作用于更小的尺度,即夸克之间。它通过胶子在夸克之间传递,将夸克束缚在质子和中子等强子内部。

在原子核内,强核力的表现具有以下特点:

  • 短程力:强核力的作用范围非常短,大约在 (10^{-15}) 米到 (10^{-10}) 米之间。这意味着它只在原子核的尺度内起作用。

  • 饱和性:核力主要在相邻的核子之间起作用,每个核子只与邻近的核子发生强相互作用。

  • 吸引力与斥力:在大约0.8到1.5飞米的距离内,核力表现为吸引力,使核子紧密结合。而在小于0.8飞米的距离内,核力表现为斥力,防止核子过度接近而塌缩。

  • 与电荷无关:核力作用与核子的电荷无关,它同样作用于中子和质子。

强核力

以上信息综合了来自百度百科、知乎等多个来源的资料。强核力是维持原子核稳定的关键力量,它在原子核内部的表现决定了原子核的结构和性质。

继续提问

津ICP备19006161号