¿Existe una ecuación para la fuerza nuclear fuerte?

Question

La ecuación que describe la fuerza debida a la gravedad es$$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}.$$ Similarly the force due to the electrostatic force is $$F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}.$ $

1. ¿Existe una ecuación similar que describa la fuerza debida a la fuerza nuclear fuerte?

2. ¿Cuáles son el equivalente de masas / cargas si las hay?

3. ¿Sigue siendo cuadrado inverso o algo más complicado?

Answer 1

En el nivel de la dinámica cuántica de hadrones (es decir, el nivel de la física nuclear, no el nivel de la física de partículas donde vive la fuerza fuerte real) se puede hablar de un potencial Yukawa de la forma

PS

donde$$ V(r) = - \frac{g^2}{4 \pi c^2} \frac{e^{-mr}}{r} $ es aproximadamente la masa de piones y$m$ es una constante de acoplamiento eficaz. Para obtener la fuerza relacionada con esto, tomaría la derivada en$g$.

Esta es una aproximación semiclásica, pero es suficientemente bueno que Walecka la use brevemente en su libro.

Answer 2

Permítanme agregar una cosa obvia: hay una ecuación exacta para la fuerza fuerte. Es por eso que Gross, Politzer y Wilczek obtuvieron el premio Nobel. Se llama cromodinámica cuántica (QCD). Búscalo en Google o búscalo en Wikipedia, y podrás ver el Lagrangiano para QCD y compararlo con el Lagrangiano para electrodinámica.

Por supuesto, podría discutir sobre las similitudes y diferencias de un lagrangiano y una ecuación de fuerza, como sus dos ejemplos.