Pióny ako nosiče síl

O piónoch môžeme povedať, že sú zodpovedné za uväzňujúcu silu v jadre. Pretože vzdialenosť medzi nukleónmi je malá, elektrostatické odpudzovanie (čierne šípky na obrázku vpravo) medzi protónmi v jadre je veľmi silné. Toto odpudzovanie je prekonané silami (farebné šípky na obrázku), ktoré majú pôvod v silnej interakcii, ktorá primárne pôsobí medzi kvarkami vo vnútri neutrónov a protónov.

S láskavým súhlasom "Dobrodružstva častíc".

 

 

Sila medzi nukleónmi je opísaná ako výmena piónov. Tri diagramy popisujú stav pred výmenou, v jej priebehu a po výmene (ide o virtuálny proces, pretože na vytvorenie piónu nie je dosť energie).

Hneď za hranicou protónu alebo neutrónu (z jeho vonkajšej strany) sa silná interakcia prejavuje ako akýsi zvyškový efekt, ktorý je stále dosť silný na prekonanie elektrostatického odpudzovania. Tento jav sa dá vysvetliť výmenou piónov medzi hadrónmi v jadre. Dá sa na to pozerať tak, že výmena piónov je to, čo zostane z fundamentálnejšej interakcie, ktorú prenášajú gluóny. Táto výmena je dôležitá na vzdialenostiach väčších ako 1 fm, čo je limit, pri ktorom už nie je výhodný opis silnej interakcie pomocou gluónov. Všetky tri druhy piónov sa môžu zúčastňovať tejto interakcie. Na obrázku vľavo ilustrujeme priťahovanie medzi protónom a neutrónom pomocou výmeny kladného piónu.