Physiker bei MIT und anderswo entdeckte ein wechselhaftes Verhalten während des Studiums der starke Atomkraft - die Wechselwirkungen zwischen Neutronen und Protonen - in sehr kurzen Abständen, die natürlich tief in den wahnsinnig heißen Kernen von auftreten Neutronensterne gemäß a neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Natur .
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Die starke Kernkraft in Neutronensternen
Die Mehrheit von Materie in der Universum hält zusammen mit einem subatomaren Klebstoff, der als starke Kernkraft bezeichnet wird - eine von vier Kräften, die für die Zusammensetzung der Natur in der empirischen Wissenschaft von grundlegender Bedeutung sind. Die anderen - Schwerkraft , Elektromagnetismus und die schwache Kraft durchdringt auch unser tägliches Leben. Die starke Atomkraft zieht und drückt jedoch in die Leerzeichen dazwischen Neutronen und Protonen im Atomkern. Dies verhindert, dass ein Atom nach innen kollabiert.
Normalerweise sind Protonen und Neutronen so weit voneinander entfernt, dass Physiker ihre Wechselwirkungen mit großer Genauigkeit vorhersagen können. Diese Vorhersagen fallen jedoch auseinander, wenn subatomare Teilchen so nahe beieinander liegen, dass sie praktisch nebeneinander liegen.
Ultrakurze Entfernungen wie diese sind äußerst selten Erde aber sie kommen immer wieder in Neutronensternen vor, wo Materie durch immense Schwerkraft in extrem dichte Taschen gepresst wird. Wissenschaftler wollten erklären, wie die starke Kernkraft seit Beginn der Kernphysik in ultrakurzen Entfernungen funktioniert.
Die Gleichgültigkeit der Leistung unter Druck
Das Team hat eine erweiterte Analyse durchgeführt. Teilchenbeschleuniger Daten aus früheren Experimenten und festgestellt, dass der Abstand zwischen Protonen und Neutronen kleiner wird, was die Physiker verblüfft.
Bei großen Entfernungen zieht die starke Kernkraft ein Neutron an ein Proton, aber bei geringer Entfernung wird die Kraft gleichgültig: Sie kann anziehen, aber manchmal stößt sie auch ab.
"Dies ist der erste sehr detaillierte Blick darauf, was mit der starken Kernkraft auf sehr kurzen Entfernungen passiert", sagte Or Hen, Assistenzprofessor für Physik am MIT. "Dies hat enorme Auswirkungen, vor allem auf Neutronensterne und auch auf dieVerständnis der nuklearen Systeme als Ganzes. "
Der Stoff von Realität ist faszinierend, aber in einem weit entfernten Teil unserer Galaxie führen die Atome von Hen und die Studie seiner Kollegen unter unvorstellbarem Druck eine wechselhafte Gleichgültigkeit durch, wobei wir eine Kraft verwenden, von der wir annehmen können, dass sie immer mit Neutronensternen zusammen sein wird.