바리온의 정의
두 개의 트렌치에 의해 형성된 안정적인 결합은 양성자와 중성자의 집합인 중수소 형태로만 존재합니다.
자연계에는 양성자 2개 결합 상태도 양성자 2개 결합 상태도 없고 양성자-중성자 결합 상태만 있습니다.
따라서 중수소의 바닥 상태의 특성은 두 물체 사이의 상호 작용인 핵력에 대한 정보를 제공하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
중수소의 중요한 특성 중 일부는 표에 나열되어 있습니다.
중수소의 결합 에너지는 양성자 질량과 중성자 질량의 합에서 중수소 질량을 뺀 값으로 정의됩니다.
표의 이러한 속성은 핵력을 결정하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
듀테론은 두 개의 아핵 참호가 멀리 떨어져 있지 않은 경우로 유한 질서 시스템을 형성합니다.
두 개의 핵자로 구성된 시스템에 대한 슈뢰딩거 방정식을 풀 때 이것은 자체 에너지가 0보다 작은 솔루션에 해당하며 속박 상태라고 합니다.
반면에 두 핵장의 자체 에너지가 0보다 크면 결합 상태를 형성하지 않고 두 핵자는 무한히 멀리 떨어져 있을 수 있습니다.
이 상태를 두 핵자의 산란 상태라고 합니다.
산란 상태를 알아보기 위한 실험을 산란 실험이라고 하는데 산란 실험은 입자 가속기를 이용하여 핵자를 표적으로 하거나, 다른 방법으로 가속된 다른 핵자와 표적 핵자가 충돌하여 그 결과를 측정하는 것이다.
산란 실험의 결과는 또한 두 물체의 상호 작용인 핵력을 조사하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
두 번째 입자와 첫 번째 입자 사이에 작용하는 두 물체의 상호 작용은 거의 항상 두 위치 벡터 1 = 7 사이의 상대 좌표 크기에 따라 달라집니다.
이 상대 좌표의 크기는 단순히 두 입자 사이의 거리입니다.
따라서 (6.26)을 쓸 수 있습니다.
예를 들어 식 (6.25)에서 두 물체의 전기력도 식 (6.26)의 우변과 같은 형태를 가짐을 알 수 있다.
따라서 두 핵자 사이의 핵력을 결정하기 위해서는 핵력 또는 핵 상호 작용이 두 핵자 사이의 거리에 어떻게 의존하는지 알아내야 합니다.
그러나 원자력은 조금 더 복잡합니다.
이미 언급했듯이 핵자는 고유 스핀이 1/2인 페르미온입니다.
따라서 자연스핀의 성분은 축방향 성분이거나 그림에서 전자의 자연스핀의 1/2일 수 있다.
자연스핀의 성분이 1/2인 것은 그림의 왼쪽과 같이 회전하는 것을 의미하고 1/2는 그림의 오른쪽과 같이 회전하는 것을 의미합니다.
따라서 전자는 스핀 업이므로 스핀 업이라고 하고 후자는 스핀 다운하므로 스핀 다운이라고 합니다.
그러나 핵력의 경우 스핀 업 핵자 사이의 산란 실험 결과와 스핀 업 핵자와 스핀 다운 핵자 사이의 산란 실험 결과가 동일하지 않다.
이것은 핵자 사이의 두 물체 상호 작용이 그들 사이의 거리뿐만 아니라 스핀에도 의존한다는 것을 말해줍니다.
핵력에 대해 알려진 것으로부터 2체 핵력은 (6.27)로 표현될 수 있습니다.
여기서 V는 중심전위라고 하는 두 물체의 핵력의 핵의 스핀에 의존하지 않는 항이고, V는 두 핵자의 스핀에 의존하는 항, 텐서 전위라고 하는 항이다.
이것은 핵자의 고유 스핀과 핵자 궤도의 자기 모멘트 사이의 관계에 의존하며 스핀-궤도 전위라고 합니다.
나중에 이러한 자체 회전 텐서 연산자에 대해 자세히 알아볼 기회가 있습니다.
현재 많은 연구에서 각 용어가 두 해자 사이의 거리에 어떻게 의존하는지 보여주었습니다.
또한 핵력이 Pymeson과 같은 중간자의 왕복 운동에 의해 두 핵자 사이를 매개하는 힘이라는 것을 알아내어 수학식 6.27의 각 항이 거리에 어떻게 의존하는지를 이론적으로 유추하였다.
예를 들어, 식(6.27)의 우변의 첫 번째 항인 중심항은 그림과 같이 두 핵자 사이에 2fm까지만 작용하는 근력이며, 1fm 사이의 인력이다.
그리고 2.8m 거리가 1fm 미만이면 반발력이 되어 서로 밀어내고 두 핵이 0.5fm 이내로 접근하는 것을 막는다.
우리가 알고 있는 입자는 경입자와 쿼크입니다.
경입자와 쿼크가 기본 입자인 것은 확실해 보이지만, 물리학자들은 더 이상 경입자와 쿼크가 기본 입자라고 단정적으로 말하지 않습니다.
소립자에 대해 결론적으로 말했지만 잘못된 것으로 판명된 많은 경험이 있기 때문입니다.
그러나 경입자와 쿼크가 반드시 기본 입자가 아니라는 증거는 없습니다.
소립자 경입자(lepton)와 쿼크(quark) 중에서 쿼크(quark)도 이상한 성질을 가지고 있다.
6개의 알려진 쿼크가 있으며 그 중 어느 것도 관찰된 적이 없습니다.
여기서 관찰되지 않은 역사는 예를 들어 홀로 존재하는 쿼크가 관찰된 적이 없다는 것을 의미합니다.
쿼크는 강입자로만 존재합니다.
즉, 쿼크와 반쿼크가 모여 중간자를 형성하거나 세 개의 쿼크가 모여 바리온을 형성한다.
그러나 우리는 바리온이 3개의 쿼크를 포함하고 있다는 것을 현미경 등으로 확대하여 직접적으로 확인하지는 않았습니다.
사실, 당신은 전혀 그렇게 할 수 없습니다.
그러나 하드론의 다양한 특성으로 판단하면 하드론은 쿼크로 구성되어야 합니다.
고립된 쿼크가 관찰되지 않는다는 사실 때문에 1960년대 말과 1970년대 초 일부 학자들은 쿼크가 하드론을 설명하는 데 사용되는 수화 허구일 뿐이라고 주장했습니다.
보지 않고 믿는 것은 물리학에서 일어나는 일입니다.
핵은 바리온 중에서 질량이 가장 작은 핵자 집단입니다.
핵자 집단으로 구성된 원자핵의 크기가 핵에 포함된 핵자의 수와 어떤 관련이 있는지, 질량이 어떻게 되는지 등 원자핵의 아주 단순한 특성을 알면 원자핵에 대해 많은 것을 이해할 수 있습니다.
원자핵의 수는 관련된 핵자의 수와 관련이 있습니다.
원자핵을 이해하는 것은 원자핵을 구성하는 핵자에 작용하는 상호 작용을 이해하는 것과 같습니다.
그림은 핵자당 결합 에너지를 보여줍니다.
원자핵의 총 결합 에너지를 핵의 핵자 수로 나눈 값은 핵자당 결합 에너지입니다.
그림에서 볼 수 있듯이 핵자당 결합 에너지는 질량수가 약 20이 될 때까지 증가하지만 약 7~9 MeV 사이의 더 무거운 핵에 대해서는 일정하게 유지됩니다.
핵자당 결합에너지는 질량수가 60 부근에서 최고조에 달하며 핵자당 결합에너지는 질량수가 증가함에 따라 완만하게 감소한다.