sciencetalk

De kernkrachten hebben een reikwijdte van 1/r7. Hoe is goed uit te leggen waardoor deze reikwijdte zo kort is terwijl hun krachten zo sterk zijn (iig de sterke)?
 
Voor de zwaartekracht en de emkracht kan de uitleg iets zijn in de zin van : " Tweemaal verder weg geeft een viermaal zwakkere uitstraling per oppervlak. Driemaal verder weg geeft een negenmaal zwakkere uitstraling per oppervlak. De lijnen stellen de flux uit de bron S voor. Het aantal fluxlijnen hangt af van de sterkte van de bron en verandert niet met de afstand tot de bron."
 
Maar waardoor geldt deze beredenering niet voor de kernkrachten?

Wat zou er bedoeld zijn met:
 
'Actually, the stronge force does not diminish with distance. When you pass a certain length, it stays fixed in a figure, about 10.000 Newtons."
 
Wat wordt er bedoeld met stays fixed in a figure, about 10.000N? Ik begrijp die Newton niet goed.

Naar wat ik er als leek op dit gebied van begrijp vermindert de sterke kracht tussen twee quarks niet met toenemen van de afstand, maar is er wel een maximum:
 
Naarmate de quarks meer uiteen getrokken worden neemt de benodigde energie toe, alsof ze dmv. een stuk elastiek (tube, gluon veld) verbonden zijn. Punt is, dat bij een bepaalde energieniveau in dat gluonveld de tube breekt en er een nieuw quarkpaar ontstaat. Dat energieniveau zal met die 10kN te maken hebben, maar hoe ze aan deze enorme kracht komen is mij niet duidelijk.
 
Er is dus een vast maximum energieniveau, dat een maximum afstand tussen twee quarks (een femtometer of zo) toestaat. Wordt het energieniveau hoger dan ontstaat een nieuw quark paar (er ontstaat massa uit energie). Uit dit Wikipedia artikel deze animatie:
   
Wat ik er ook van begrijp, is dat deze zogenoemde color confinement een niet bepaald goed begrepen fenomeen is. Zie ook hier.

Dus die reikwijdte van 1/r7 zou die dan gelieerd zijn aan het punt waar die 10.000N wordt bereikt? Maar waardoor zou de kracht dan niet verminderen met de afstand?.....'it stays fixed in figure? Wat wordt dan met figure bedoeld?

Letterlijk vertaald vast in getal, een vast waarde behoudend.
 
Voor de binding tussen quarks is het gebied tot ruwweg 1 fm van belang. Als quarks die afstand tot elkaar bereikt hebben, is de bijbehorende kracht uitgeoefend door die gluon tube kennelijk die 10kN. Nog verder uiteen halen van quarks is niet mogelijk want dan ontstaat er een nieuw quarkpaar waarvoor weer 10 kN nodig is om die maximaal van elkaar te verwijderen et cetera. Zo blijft die maximale kracht dus in stand, en neemt niet toe met de afstand zoals je bij een elastiek tussen beide quarks zou verwachten. Het belangrijkste bewijs hiervoor is dat er nog nimmer een vrij quark is waargenomen.
 
De sterke kracht gedragen door het gluon werkt binnen een quarkpaar anders dan tussen quarks van verschillende paren en protonen en neutronen. Daartussen is er geen vaste waarde maar neemt ze zeer snel af, met een 7e macht van de afstand. Er is nog een ander vreemd fenomeen; op zeer korte afstanden, minder dan ruwweg 0,4 fm is ze afstotend.
   
Het is een vreemde kracht, en de exacte verklaring voor deze werking ken ik niet. Ik zal het over drie weken als ik bij Cern wat deeltjesfysici ontmoet eens naar een uitleg vragen (als die er al is, en ik hem dan ook nog begrijp).