Qu’est-ce que la force forte par rapport à la force gravitationnelle – Définition

Interaction forte – Force forte

L’ interaction forte ou force forte est l’une des quatre forces fondamentales et implique l’échange de bosons de jauge vecteur appelés gluons. En général, l’  interaction forte est une interaction très compliquée, car elle varie considérablement avec la distance. La force nucléaire forte maintient la plupart de la matière ordinaire ensemble parce qu’elle confine les quarks dans  des particules hadroniques  telles que le proton et  le neutron. De plus, la force forte est la force qui peut maintenir un noyau ensemble contre les énormes forces de répulsion (force électromagnétique) des protons est en effet fort. De ce point de vue, il faut distinguer entre:

• Force forte fondamentale. La force forte fondamentale, ou la force forte, est une force à très courte portée (moins d’environ 0,8 fm, le rayon d’un nucléon), qui agit directement entre les quarks. Cette force maintient les quarks ensemble pour former des protons, des neutrons et d’autres particules hadroniques. L’interaction forte est médiée par l’échange de particules sans masse appelées gluons qui agissent entre les quarks, les antiquarks et d’autres gluons.
• Force forte résiduelle. La force forte résiduelle, également connue sous le nom de  force nucléaire, est une force à très courte portée (environ 1 à 3 fm), qui agit pour maintenir ensemble les neutrons et les protons dans les noyaux. Dans les noyaux, cette force agit contre l’énorme force électromagnétique répulsive des protons. Le terme résidu est associé au fait, c’est le résidu de l’interaction forte fondamentale entre les quarks qui composent les protons et les neutrons. La force forte résiduelle agit indirectement à travers les mésons virtuels π et ρ, qui transmettent la force entre les nucléons qui maintient le noyau ensemble.

Interaction gravitationnelle – Force gravitationnelle

La gravité a été la première force à être étudiée scientifiquement. La force gravitationnelle a été décrite systématiquement par Isaac Newton au 17ème siècle. Newton a déclaré que la force gravitationnelle agit entre tous les objets ayant une masse (y compris les objets allant des atomes et des photons aux planètes et aux étoiles) et est directement proportionnelle aux masses des corps et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les corps. Puisque l’énergie et la masse sont équivalentes, toutes les formes d’énergie (y compris la lumière) provoquent la gravitation et sont sous l’influence de celle-ci. La portée de cette force est ∞ et elle est plus faible que les autres forces. Cette relation est illustrée dans l’équation ci-dessous.

L’équation montre que plus les masses des objets sont grandes ou plus la distance entre les objets est petite, plus la force gravitationnelle est grande. Ainsi, même si les masses des nucléons sont très petites, le fait que la distance entre les nucléons soit extrêmement courte peut rendre la force gravitationnelle importante. La force gravitationnelle entre deux protons séparés par une distance de 10^-20 mètres est d’environ 10^-24 newtons. La gravité est la plus faible des quatre forces fondamentales de la physique, environ 10³⁸ fois plus faible que la force forte. D’autre part, la gravité est additive. Chaque grain de matière que vous mettez dans un morceau contribue à la gravité globale globale du morceau. Puisqu’il s’agit également d’une force à très longue portée, c’est la force dominante à l’échelle macroscopique, et c’est la cause de la formation, de la forme et de la trajectoire (orbite) des corps astronomiques.

Force forte contre force gravitationnelle

1. JR Lamarsh, Introduction à la théorie des réacteurs nucléaires, 2e éd., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
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Physique avancée des réacteurs:

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Voir également:

Strong Force