Interaksi kuat

Pengarang: Leandro Alegsa Tanggal pembuatan: 18 Mei 2022

Interaksi kuat (atau gaya nuklir kuat) adalah salah satu dari empat gaya fundamental. Yang lainnya adalah elektromagnetisme, interaksi lemah, dan gravitasi. Mereka disebut gaya fundamental karena mereka tidak dapat dibuat lebih sederhana.

Gaya nuklir kuat menyatukan sebagian besar materi biasa. Meskipun merupakan gaya fundamental yang paling kuat, 10³⁸ (1 diikuti 38 nol) kali lebih kuat dari gravitasi, interaksi kuat hanya bekerja pada jarak beberapa femtometer (fm). Ini sekitar 10⁻¹⁵ (0,000000000000001) meter panjangnya.

Para ilmuwan sering membaginya menjadi dua bagian: gaya warna dan gaya nuklir. Pada jarak 0,8 fm dan kurang, gaya warna menyatukan partikel subatomik, seperti proton dan neutron. Pada jarak 1 hingga 3 fm, gaya nuklir mengikat partikel subatomik ke dalam inti atom.

Interaksi kuat sering dianggap dikendalikan oleh gluon, yang 'merekatkan' quark bersama-sama melalui gaya kuat. Gluon dapat dipertukarkan (dipindahkan) antara quark, antiquark, dan gluon lainnya. Semua partikel tersebut dikatakan membawa 'muatan warna', sesuatu yang dimiliki partikel elementer seperti muatan listrik. Partikel-partikel dengan muatan warna bertukar gluon, seperti bagaimana partikel-partikel dengan muatan listrik bertukar foton.

Dalam teori kromodinamika kuantum (QCD), gaya kuat adalah interaksi antara quark dan gluon. Kromodinamika kuantum adalah teori yang menjelaskan warna yang berbeda [rujukan?] Gaya kuat adalah gaya dasar yang dikendalikan oleh gluon, mempengaruhi quark, antiquark, dan gluon itu sendiri.

Gaya kuat hanya mempengaruhi quark secara langsung. Di antara hadron, gaya kuat dikenal sebagai gaya nuklir. Gaya kuat adalah alasan mengapa kita tidak dapat melihat quark bebas, yaitu quark yang berdiri sendiri. Peristiwa ini disebut colour confinement, sebuah teori yang mengatakan bahwa Anda hanya dapat melihat hadron.

Warna gaya kuat

Gaya kuat warna adalah gaya nuklir yang bekerja di antara tiga quark yang terbuat dari proton atau neutron. Disebut gaya kuat warna karena, seperti gaya elektromagnetik, gaya kuat memiliki muatan. Perbedaan utama adalah bahwa gaya elektromagnetik hanya memiliki satu muatan (muatan magnetik hanyalah muatan listrik yang bergerak lambat), dan gaya kuat memiliki tiga. Ketiga jenis muatan ini dinamai sesuai warna: merah, biru, dan hijau. Mereka juga memiliki anti-warna: anti-merah, anti-biru dan anti-hijau. Seperti gaya elektromagnetik, warna yang berlawanan menarik, dan warna yang sama menolak. Beberapa partikel yang memiliki muatan warna adalah quark dan antiquark. Jenis quark sama sekali tidak terkait dengan muatan warna quark itu. Quark adalah salah satu partikel terkecil yang saat ini dikenal manusia; mereka tidak memakan ruang karena mereka adalah titik, dan satu-satunya partikel yang belum dapat kita pisahkan dari partikel lain. Hal ini sebenarnya karena sifat gaya kuat antar partikel adalah bahwa gaya tersebut menjadi lebih kuat semakin jauh partikel-partikel tersebut. Pembawa gaya dari gaya kuat disebut gluon. Gluon juga memiliki muatan warna. Baik quark maupun gluon memiliki sifat-sifat yang membuatnya unik dari partikel lain.

Tiga warna quark (merah, hijau, biru). Mereka bergabung menjadi putih, atau tidak berwarna

Tiga anticolors quark (antired, antigreen, antiblue). Mereka juga bergabung menjadi tidak berwarna; hitam dalam kasus yang mengacu pada materi fisik atau pigmen.

Gaya kuat digerakkan antara proton dan neutron melalui gluon

Gaya nuklir

Gaya nuklir, atau gaya kuat residual (sisa) adalah gaya kuat yang bekerja di antara hadron (partikel yang terbuat dari dua atau tiga quark, misalnya proton dan neutron). Inilah yang menyatukan inti atom.

Halaman terkait

Fisika partikel
Isotop
Fisika nuklir

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apakah empat gaya fundamental dalam fisika?

J: Empat gaya fundamental dalam fisika adalah elektromagnetisme, interaksi lemah, gravitasi, dan gaya nuklir kuat.

T: Apa perbedaan gaya nuklir kuat dengan gaya fundamental lainnya?

J: Gaya nuklir kuat jauh lebih kuat daripada gravitasi (1038 kali lebih kuat) tetapi hanya bekerja pada jarak yang sangat pendek beberapa femtometer (fm). Gaya ini menyatukan partikel-partikel subatomik seperti neutron dan proton, serta menjaga inti atom tetap bersama.

T: Apa itu kromodinamika kuantum?

J: Kromodinamika kuantum (QCD) adalah teori yang menjelaskan warna-warna yang berbeda. Teori ini mengatakan bahwa gaya kuat bekerja di antara quark dan gluon.

T: Bagaimana cara kerja pengurungan warna?

J: Pengurungan warna terjadi ketika begitu banyak energi yang diperlukan untuk memisahkan quark, sehingga hadron baru akan tercipta sebagai gantinya. Fenomena ini bisa dilihat dalam akselerator partikel.

T: Partikel apa yang membawa muatan warna?

J: Quark, antiquark, dan gluon, semuanya membawa muatan warna yang mirip dengan muatan listrik.

T: Bagaimana partikel dengan muatan warna berinteraksi satu sama lain?

J: Partikel-partikel dengan muatan warna saling bertukar gluon, sama seperti partikel-partikel dengan muatan listrik saling bertukar foton.

T: Apa yang terjadi ketika dua hadron yang terdiri atas quark berinteraksi satu sama lain?

J: Ketika dua hadron yang terdiri dari quark berinteraksi satu sama lain, efek gaya kuat ini dikenal sebagai gaya nuklir (yang tidak fundamental).