Mi respuesta se refiere al origen de la "repulsivo" núcleo duro" a que se refiere @RobJeffries respuesta (con la que estoy totalmente de acuerdo). Este mecanismo es el responsable de la relativa constancia de la central nuclear de densidad de grandes núcleos así como la estabilidad de las estrellas de neutrones por debajo de un cierto límite de masa. Si usted ha leído mi respuesta a esta pregunta: ¿por Qué es la fuerza nuclear spin dependiente? usted verá que dentro de la relativista de campo medio (o Hartree) enfoque a la nuclear problema de los tres cuerpos de la central nuclear de el potencial que tiene dos términos: 1) $U_s$, un atractivo término que se derive del intercambio de la sigma (escalares, isoscalar) mesón, y 2) $U_0$, un repulsivo término que se derive del intercambio de la omega (vector, isoscalar) mesón. Estos determinada empíricamente potenciales son el resultado de un elaborado auto-consistente de campo (Hartree o Hartree-Fock) procedimiento que consiste en resolver por integración numérica de la ecuación de Dirac $$[c\vec{ \alpha } \cdot \vec{ p}+\gamma^0(m+U_s+\gamma^0U_0)]\psi=E\psi$$for single particle orbitals for doubly magic nuclei over the entire periodic table. The wave function $\psi$ is a Dirac 4-component spinor that takes the form: $$\psi(\vec r)=\frac{1}{r}\binom {F(r)Y^{\omega}_{jm}(\hat r)}{iG(r)Y^{-\omega}_{jm}(\hat r)}$$ when the potentials are spherically symmetric. The functions $F(r)$ and $G(r)$ are the large and small component radial wave functions and $Y^{\omega}_{jm}(\hat r)$ es la Pauli central de campo spinor. Una vez que un conjunto de prueba de los orbitales para un determinado núcleo se encuentran, la nuclear potenciales son obtenidos mediante el plegado de la correspondiente nucleón de las funciones de densidad asociada con el Yukawa función. La iteración continúa hasta que dos conjuntos sucesivos de los orbitales y potenciales se encuentran para estar de acuerdo (auto-consistencia).
Las masas y los acoplamientos de estos dos mesones son los principales parámetros en el modelo. Cuando el trabajo se había hecho inicialmente, sólo el omega de la misa se sabe lo que los otros parámetros fueron ajustados para el rendimiento de acuerdo con la experimental de energías de enlace, a cargo de las distribuciones, y solo la separación de las partículas de las energías de estos núcleos doblemente mágicos. La partícula autovalores resultó tener el orden correcto necesarios para reproducir el conocido magic secuencias de número de neutrones y de protones conchas. Este fue un resultado de la gran spin-órbita de la interacción inherente en esta combinación de atracción y repulsión de los potenciales. La central nuclear de potenciales resultantes de este procedimiento empírico puede ser más o menos se describe de la siguiente manera: el atractivo (escalares) potencial ($U_s(r)$) tiene una profundidad de entre 500-600 MeV, mientras que el repulsivo (vector) potencial ($U_0(r)$) tiene una altura entre 400 y 500 MeV. En un cero de orden no-relativista aproximación del potencial nuclear sería la suma de estos dos ($U_s(r)+U_0(r)$, un pozo con una profundidad de 50 a 100 MeV).
Así que lo que niega el argumento:
"Al menos el (atractivo) Hartree-Potencial en el Hartree-Fock Formalismo crece linealmente con nulceon densidad (que crece por $\frac{1}{V}$). Esta ganancia en $\frac{1}{V}$ iba a ganar más que el (repulsiva) aumento en la energía cinética en la compresión, que crece sólo por $V^{-\frac{2}{3}}$). Por lo tanto, la presión negativa causada por el aumento de la energía de enlace crece más rápido que el positivo de Fermi de la presión del gas debido a la energía cinética U. energéticamente hablando, es muy ventajoso al colapso".
y evita el colapso (incluso en lo finito de los núcleos, así como estrellas de neutrones)? La respuesta viene del estudio de los nucleones de las densidades que se doblan con Yukawa funciones para producir el escalar ($U_s$) y el vector ($U_0$) de los potenciales. El vector de nucleones densidad es la misma que la de densidad de probabilidad, por lo que el argumento anterior se aplica, excepto que el vector de potencial es repusive, no es atractivo. El escalar de la densidad, por otro lado, difiere de la de densidad de probabilidad (la plaza de los pequeños de la componente radial de la función de onda se resta de la plaza de la gran componente ($F^2-G^2$) más que en el agregado ($F^2+G^2$) en el caso de la densidad del vector. Esto significa que si el nucleón densidad es exprimido más allá de la normal del valor de equilibrio, el potencial repulsivo, de hecho, crece pero el atractivo potencial escalar no va a crecer tanto desde la apretando permitirá también aumentar el tamaño de la pequeña componente ($G$) en relación a los componentes de gran tamaño ($F$) ($G$ es el orden de $\frac{v}{c}$ con respecto a la F). Este es el corazón de la central nuclear de saturación del mecanismo en este enfoque. Es más un sutil efecto relativista que aumenta la repulsión de omega meson de cambio en relación a los atractivos sigma meson de cambio como el de nucleones que aumenta la densidad. En el final de una muy rígido EOS resultados.
Referencias: Este trabajo fue mi tesis de investigación. La primera publicación de cálculo (aproximación de Hartree) fue Phys. Rev C5 (1972) 241. El pleno de Hartree-Fock cálculo fue Phys Rev C9 (1974) 537. Mis cálculos estaban restringidos a lo finito de los núcleos. Walecka publicado los resultados con un modelo similar para el infinito de la materia nuclear en el gas de Fermi de la aproximación (para bien balanceadas como desequilibrado de la materia nuclear, aplicable a las estrellas de neutrones): Ann de la Física (NY) 83 (1974) 491.
