¿Existen formas alternativas funcionales de visualizar la fuerza fuerte?

Question

Antecedentes

Las mismas cargas eléctricas siempre se repelen entre sí, sin excepción. Las cargas opuestas siempre se atraen.

Por lo tanto, un núcleo atómico con múltiples cargas positivas debe generar fuerzas tremendas para hacerlo explotar. Pero muchos núcleos atómicos son estables y pueden sobrevivir durante décadas o incluso miles de millones de años sin explotar.

Por lo tanto, debe existir una fuerza atractiva más poderosa que los mantiene unidos en oposición a esta repulsión.

Esta lógica es irrefutable y no puede haber otra forma de verlo. Se teorizó que la naturaleza de esta fuerza proviene del intercambio de mesones. Luego hubo teorías que lo atribuyeron a algo separado de la carga eléctrica. Fue conveniente imaginar ocho cargas de color diferentes, y se construyeron muchas complicaciones que permiten que la teoría se ajuste a una gran cantidad de datos experimentales. No hay una posible alternativa.

¿O la hay? ¿Podría haber otra forma de mantener un núcleo unido, que involucre suposiciones iniciales diferentes, que aún no haya sido refutada? ¿Hubo otros enfoques que han sido refutados?

Aquí está el tipo de cosas en las que estaría interesado

No afirmo que algún modelo en este sentido funcione, pero puedo imaginar que algo vagamente similar podría funcionar.

Imagina que a veces cuando un neutrón y un protón están muy cerca, se comportan como dos protones con una carga negativa a medio camino entre ellos. Entonces ambos se ven atraídos por la carga negativa cuatro veces más de lo que cada uno es repelido por el otro. Por lo tanto, hay razón para que el deuterio permanezca unido.

Imagina que una partícula alfa consiste en cuatro cargas positivas y dos cargas negativas. Las cargas positivas podrían formar un cuadrado, con las cargas negativas encima y debajo del centro del cuadrado. A cierta distancia perpendicular para las cargas negativas, las seis serían atraídas más de lo que serían repelidas.

Cada partícula alfa podría unirse a otras partículas alfa: una carga positiva de una podría estar cerca de una carga negativa de otra. Podrían construirse como cristales.

Un núcleo de baja energía podría ser muy similar a un cristal iónico, y cada componente tendría vibraciones características. Con entradas de energía más altas, un núcleo podría dividirse a lo largo de planos de escisión, o comenzar a "derretirse".

Sería interesante prescindir de la teorizada fuerza fuerte. Pero aún necesitaríamos algo más que una simple carga eléctrica. Los cristales grandes dependen de que los átomos tengan volumen excluido. Sus fuerzas atractivas no pueden simplemente juntarlos en un punto. Los protones necesitarían una forma de evitar que se superpongan incluso cuando las fuerzas que los unen son siempre más fuertes que su repulsión de carga.

Enlaces

el giro electromagnético o gravitacional podría crear una fuerza fuerte

Pares de cargas giratorias crean ondas estacionarias que los mantienen unidos

La teoría del color se ajusta a los datos conocidos, por lo que es correcta

La teoría de los gluones prueba que los nucleones nunca pueden formar estructuras cristalinas

Pomerons, teoría de cuerdas

Conclusión

Nuevamente, no afirmo que ningún modelo en estos términos pueda ajustarse a los datos observados sobre los núcleos atómicos. Tampoco afirmo que no pueda. No he notado ninguna alternativa a la teórica fuerza fuerte que sea más fácil de entender, y me gustaría escuchar sobre cualquier alternativa.

Answer 1

Desafortunadamente, el universo no está obligado a ser comprensible para los humanos que habitan en él. Esto significa que para los no expertos como tú y como yo, no hay forma de comprender intuitivamente y por nuestra cuenta la dinámica de la fuerza fuerte. Lo mejor que podemos hacer es depender de los expertos aquí para colocar el heno lo suficientemente cerca del suelo para que los caballos como nosotros puedan acceder a él.

Por supuesto, es posible que los no expertos inventen sus propios modelos de la fuerza fuerte como estás tratando de hacer, pero dado que dichos modelos no son matemáticos, no hay forma en que puedan ayudar a nadie a dar sentido a cosas como secciones eficaces de dispersión, tiempos de vida medios, conservación de energía, y así sucesivamente. Y eso significa que los expertos en el campo, que han pasado sus carreras trabajando en estos problemas, no tienen ninguna obligación de tomar en serio esos modelos o a las personas que los proponen.

Ten en cuenta que mientras los datos del acelerador de partículas sobre lo que está dentro de un protón y lo que lo mantiene unido se acumulaban a finales de los años 60, había un ejército de físicos proliferando sus propios modelos únicos basados en esos datos. A medida que llegaban más datos, el número de modelos que podían dar cuenta con éxito de esos datos (y hacer predicciones comprobables sobre cómo se vería el próximo lote de datos) fue disminuyendo cada vez más, como eliminar la escoria del mineral, hasta que la imagen del quark (el único nugget de oro restante) fue el único modelo viable que quedaba. Por lo tanto, tu proceso de postular modelos alternativos y ver a dónde nos llevan ya ocurrió hace unos 50 años.