Преглед на кодот на Силно заемодејство

{{Стандарден модел}}

'''Силно заемодејство''' — механизмот одговорен за силната јадрена сила, (наречена и '''силна сила''', '''силна јадрена сила''' или '''обоена сила''') едно од четирите [[основно заемодејство|основни заемодејства]] во природата, останатите три се [[електромагнетизам|електромагнетизмот]], [[слабо заемодејство|слабото заемодејство]] и [[гравитација]]та. Со сила делотворна само на растојание од неколку [[фемтометар|фемтометри]], истата сила е 137 пати посилна од електромагнетизмот, и милион пати посилна од слабото заемодејство и многупати посилна од гравитацијата на тоа растојание. Со ова заемодејство се обезбедува стабилната состојба на обичната материја, бидејќи ги обединува [[кварк]]овите во елементарните честички во [[хадрон]]ски честички како што се [[протон]]ите и [[неутрон]]ите, најголемите составни делови од масата на обичната материја. Понатаму, поголемиот дел од [[еднаквост на масата и енергијата|масата и енергијата]] на обичниот [[протон]] или [[неутрон]] е во облик на силно поле од енергија, поединечните кваркови обезбедуваат само околу 1% од масата и енергијата на протонот.

Силното заемодејство се набљудува во две области: при поголеми растојанија (околу 1 до 3 фм.), фи поврзува [[протон]]ите и [[неутрон]]ите со што се создава [[атомско јадро|јадрото]] на [[атом]]от.При помали растојанија (помали од 0.8 фм., полупречникот на јадрото), е силата (пренесена преку [[глуон]]ите) која ги држи [[кварк]]овите заедно при што се образуваат протони,неутрони и останатите [[хадрон]]ски честички. Силното заемодејство има толку силно дејство така што енергијата на тело сврзано од оваа сила е доволно висока за да се [[еднаквост на масата и енергијата|добијат нови масивни честички]]. Така, ако хадроните се заглават од високоенергетски честички, ќе се добијат нови хадронски честички, нема да се оддаде слободно зрачење ([[глуон]]и). Ова својство на силното заемодјство се нарекува  [[запазување на бојата]], и истото го попречува „оддавањето“ на енергија од силното заемодејство: наместо тоа, во практиката, се набљудуваат [[млаз (физика на честичките)|млазови]] масивни честички.

Во однос на сврзувањето на протоните и неутроните за да се создадат атоми, силното заемодејство се нарекува [[јадрена сила]] (''или остаточна силна сила''). Во овој случај, станува збор за остатокот од силното заемодејство меѓу кварковите кои ги создале протоните и неутроните. Како такво, остаточното заемодејство е доста поразлично во зависност од растојанието меѓу нуклеоните, од кои делува преку поврзувањето на кварковите во нуклеоните.[[енергија на сврзување|Енергијата на сврзување]] која делумно се ослободува по распадот на јадрото е поврзана со остаточното заемодејство се користи во [[јадрена централа|атомските централи]] и оружјата кои се засновани на цепење на јадрото т.е. [[нуклерано оружје|јадреното оружје]].<ref>on Binding energy: see [http://www.furryelephant.com/content/radioactivity/binding-energy-mass-defect/ Binding Energy, Mass Defect] {{Семарх|url=https://web.archive.org/web/20170618092355/http://www.furryelephant.com/content/radioactivity/binding-energy-mass-defect/ |date=2017-06-18 }}, Furry Elephant physics educational site, retr 2012 7 1</ref><ref>on Binding energy: see [https://netfiles.uiuc.edu/mragheb/www/NPRE%20402%20ME%20405%20Nuclear%20Power%20Engineering/Nuclear%20Processes%20The%20Strong%20Force.pdf Chapter 4 NUCLEAR PROCESSES, THE STRONG FORCE], M. Ragheb 1/27/2012, University of Illinois</ref>

Ова силно заемодејство се смета дека е спроведено од безмасени честички наречени глуони, кои се разменуваат меѓу кваркови, [[античестичка|антикваркови]], и други глуони. Глуоните, пак, се смета дека се во заемодејство со кварковите и глуоните бидејќи сите носат вид на полнеж наречен „промена на боја“. Промената на боја е исто што и електромагнетен полнеж, но истото се сретнува како три вида наместо еден (+/- црвен, +/- зелен, +/- син)при што се добиваат различни видови на сила, со разлчни начини на однесување. Овие правила се опишани во теоријата наречена [[квантна хромодинамика]], која е теорија за заемодејствата меѓу кварковите и глуоните.

Веднаш по [[Големата експлозија]], и завреме на [[електрослаба епоха|електрослабата епоха]], [[електрослабо заемодејство|електрослабата сила]] се одвоила од силното заемодејство. Иако се очекува дека постои [[теорија за сè|теоријата за сè]] која би го опишала ова, досега ваква теорија не е создадена, и обединувањето на основните заемодејства е еден од [[список на нерешени проблеми во физиката|нерешените проблеми во физиката]].

==Историја==

Пред 1970-тите, физичарите не биле во можност да го согледаат начинот на врзување во атомското јадро. Било познато дека јадрото се состои од [[протон]]и и [[неутрон]]и и дека протоните поседуваат позитивен [[електричен полеж]], додека пак неутронте се неутрални. Сепак, овие факти како да биле спротивставени еден на друг. Со физичкото разбирање во тоа време, позитивните полнежи ќе се одбијат еден од друг и јадрото би требало да се распадне. Но ова никогаш не било набљудувано. Била потребан нова физика со која би се објаснила оваа појава.

Посилна привлечна сила била осмислена со која би се објаснило како јадрото останувало сврзано и покрај одбивните сили кои се присутни кај протоните. Оваа претпоставена сила била наречена ''силан сила'', за која се верувало дека е силата која дејствува на [[нуклеони|протоните и неутроните кои го образуваат јадрото]].

Подоцна било откриено дека протоните и неутроните не се основни честички, туку истите се изградени од составни честички наречени [[кварк]]ови. Силното заемодејство меѓу нуклеоните било спореден ефект од многу поосновна сила која ги сврзувала кварковите во протоните и неутроните. Теоријата на [[квантна хромодинамика|квантната хромодинамика]] објаснува дека кварковите носат [[промена на боја]], иако нема поврзаност со видливите бои.<ref>{{Наведена книга
 |last=Feynman |first=R. P. |authorlink= Ричард Фајнман
 |year=1985
 |title=QED: The Strange Theory of Light and Matter
 |publisher=Princeton University Press
 |isbn=0-691-08388-6
 |page=136
 |quote=The idiot physicists, unable to come up with any wonderful Greek words anymore, call this type of polarization by the unfortunate name of 'colour,' which has nothing to do with colour in the normal sense.
}}</ref> Кварковите со различни бои на полнежи се привлекуваат меѓусебно под дејство на '''силното заемодејство''', кое е посредувано од честички кои се наречени [[глуон]]и.

==Поединости==

[[File:Gluon coupling.svg|thumb|right|400px|Основните парови на силното заемодејство, од лево кон десно: глуонско зрачење, глуонско цепење и глуонско самоспарување.]]

Зборот ''силно'' се користи бидејќи силното заемодејство е „ најсилното“ од четирите основни заемодејства, неговата сила е околу 10<sup>2</sup>пати поголема од силата на [[електромагнетизам|електромагнетизмот]], околу 10<sup>6</sup> поголема од [[слабо заемодејство|слабото заемодејство]], и околу 10<sup>39</sup> посилно од [[гравитација]]та, на растојание од фемтометар или помалку.

===Законитости кај силното заемодејство===

Современото сфаќање за силното заемодејство опишано преку [[квантна хромодинамика|квантната хромодинамика]], дел од [[стандарден модел|стандардниот модел]] на физиката на честичките. Математички, квантната хромодинамика е [[баждарна теорија]] заснована на месна [[симетрична група]] наречена [[SU(3)]].

Кварковите и глуоните се единствените основни честички кои пренесуваат неисчесзнувачки обоен полнеж, а со тоа учествуваат во силните заемодејства. Силните заемодејства сами по себе делуваат дирекни и единствено само на елементарните кваркови и глуонски честички.

Сите кваркови и глуони во квантната хромодинамика си заемодејствуваат  преку силното заемодејство. Јачината на заемодејството е параметризирано преку силната [[постојана на сврзување]]. Оваа сила е определена од промената на бојата на честичката, [[теорија на групите|групно теоретско]] својство.

Силното заемодејство делва меѓу кварковите. За разлика од останати сили (електромагнетната, слабата, и гравитациската), силното заемодејство не се намалува со зголемувањето на растојанието. Откако е постигнато одредено растојание  (кога е постигната големина од еден [[хадрон]]), истата останува со сила од 10.000 [[њутн (единица)|њутни]], без разлика на растојанието меѓу кварковите.<ref>Fritzsch, op. cite, p. 164. The author states that the force between differently coloured quarks remains constant at any distance after they travel only a tiny distance from each other, and is equal to that need to raise one ton, which is 1000 кг x 9.8 m/s^2 = ~10,000 N.</ref> Во квантната хромодинамика  оваа појава се нарекува [[запазување на бојата]], истата наведува дека, не можат да се набљудуваат слободни кваркови. Објаснувањето е дека потребната која е потребна за сила од 10.000 њутни (околу еднт тон метричка маса на површината од Земјата) е доволно силна за да создаде пар честичка-античестичка на многукратно растојание на заемодејството. Кажамо поедноставно, самата енергија која се применува за да се раздвојот два кваркови ќе создаде пар од нови кваркови кои ќе се спојат со првичните. Неуспешноста на сите опити кои биле во потрга на [[слободен кварк|слободните кваркови]] се земаат како доказ за оваа појава.

Елементарните кваркови и глуони кои се под заемодејството не можат да бидат набљудувани директно, туку се појавуваат како млазови од новосоздадени хадрони, кога енергијата е натрупана во врската кварк-кварк, како што кварк во протонот е удрен од многу брз кварк за време на опит во [[забрзувач]]от. Сепак, може да се набљудува [[кварково–глуоноска плазма|кварково-глуонската плазма]].

Секој кварк во универзумот не го привлекува секој друг кварк во гореспоменатото растојание, бидејќи запазувањето на бојата кажува дека силното заемодејство делува без да се намалува со растојанието важи само за паровите од единечни кваркови, и дека при збирови од сврзани кваркови (на пример, [[хадрон]]ите), збирната промена на бојата на кварковите се поништува, како што е набљудувано од далечина. Збировите од кваркови (хадрони) немаат промена во бојата, и силното заемодејство е скоро целосно отсутно кај овие хадрони (на пример, меѓу барионите или мезоните). Сепак целосното поништување не е совршено. Мала остаточна сила останува (опишана подолу) позната како '''остаточно силно заемодејство'''. Оваа остаточна сила ''се''намалува забрзано со растојанието,и влијае на многу мали растојание (делотворна на куси растојанија од неколку фемтометри). Се пројавува како сила меѓу „безбојните“ хадрони, и затоа понекогаш е позната како '''силна јадрена сила''' или само [[јадрена сила]].

===Остаточно силно заемодејство===

[[File:Nuclear Force anim smaller.gif|thumb|350px|Анимација на [[јадрена сила|јадрената сила]] (или остаточно силно заемодејство) односно заемодејството меѓу протон и неутрон. Малите обени двојни кругови се глуони, за кои мже да се каже дека го сврзуваат протонот и неутронот. Овие глуони исто така ја овозможуваат комбинацијата кварк-антикварк наречена [[пион]], и со тоа се овозможува оддавањето на остаточниот дел од силната сила дури и меѓу безбојните хадрони. Анти боите се прикажани во овој  [[:File:Quark Anticolours.png|дијаграм]].За поголема верзија, [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/de/Nuclear_Force_anim.gif стиснете овде] ]]

Остаточниот ефект од силното заемодејство се нарекува [[јадрена сила]]. Јадрената сила дејствува меѓу [[хадрон]]ите, како што се [[мезон]]ите или пак [[нуклеон]]ите во атомското јадро. Ова „остаточно силно заемодејство“, кое дејствува непосредно, оддава глуони кои создаваат дел од виртуелните [[пион|пи]] и [[ро-мезон|ро]] [[мезон]]и, кои пак, ја оддаваат јадрената сила меѓу нуклеоните.

Остаточното силно заемодејство е многу мал остаток од силното заемодејство кое ги поврзува кварковите заедно во протоните и неутоните. Оваа сила е многу послаба ''меѓу'' неутроните и протоните, бидејќи најголемиот де од силата е неутрализирана во самите честички, на ист начин како кај електромагнетните сили меѓу неутралните атоми ([[ван дер Валсова сила]]) и многу послаба од електромагнетната сила која ги држи атомите поврзани меѓусебно.<ref>{{Наведена книга
 |last=Fritzsch |first=H.
 |year=1983
 |title=Quarks: The Stuff of Matter
 |publisher=[[Basic Books]]
 |isbn=978-0-465-06781-7
 |pages=167–168
}}</ref>

За разлика од самото силно заемодејсто, [[јадрена сила|јадрената сила]], или остаточното силно заемодејство, се намалува со зголемувањето на растојанието, и тоа мошне брзо со зголемувањето на растојанието. Намалувањето е приближно негативно колку и експоненцијалната функција од растојанието, не постои познат едноставен запис а овој настан, (Погледајте[[Јукаовов потенцијал]]). Овој факт, заедно со поспорото намалување на разорната електромагнетна сила меѓу протоните, ја предизвикува нестабилноста на поголемите атомски јадра, како што се елементите од периодниот систем со [[атомски број]] поголем од 82 ([[олово]]).

== Поврзано ==

* [[Енергија на сврзување]]
* [[Промена на боја]]
* [[Постојана на сврзувањето]]
* [[Јадрена физика]]
* [[Квантна теорија на полињата]] и [[Баждарна теорија]]
* [[Стандарден модел]]
* [[Слабо заемодејство]]
* [[Електромагнетизам]] 
* [[Гравитација]]
* [[Меѓумолекулска сила]]
* [[Вител]]
* [[Јукаово заемодејство]]

== Наводи ==
{{наводи}}

== Надворешни врски ==

*{{britannica|569442|Силна сила}}

{{Основни заемодејства}}

{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Концепти во физиката]]
[[Категорија:Квантна хромодинамика]]
[[Категорија:Честична физика]]
[[Категорија:Јадрена физика]]