2.c.2.b.1. Fuerza nuclear fuerte y débil

En  el apartado anterior se ha descrito el proceso de formación de las partículas atómicas estables y las causas físicas que justifican su estabilidad y el tamaño muy similar de los nucleones, protones o neutrones.

En dicha descripción se han mencionado las diversas fuerzas que actúan y que ayudan a comprender la naturaleza de las fuerzas nucleares.

Antes de entrar a analizar la fuerza nuclear conviene señalar que el modelo de la Mecánica Global es distinto al más conocido de la Mecánica Cuántica, el de la Cromodinámica Cuántica (QCD), lo cual no quiere decir que los cálculos de la Cromodinámica Cuántica sean erróneos o no correspondan a la realidad, sino que lo incorrecto es la interpretación de las causas físicas subyacentes. Algo parecido a lo que le pasa a la Teoría de la Relatividad de Einstein cuando estira el tiempo o alarga el espacio.

La Cromodinámica Cuántica (QCD) es una generalización de la Electrodinámica Cuántica (QED) por tener una estructura matemática similar pero en lugar de una carga eléctrica tiene tres cargas de color y en lugar de un fotón tiene ocho gluones.

De todas formas, las perspectivas de la Mecánica Global (MG) y la Cromodinámica Cuántica (QCD) son totalmente diferentes y espero que puedan ser complementarias. Mientras una renormaliza las ideas otra renormaliza las matemáticas.

Un aspecto que provoca muchas confusiones mentales es la terminología empleada por la Mecánica Cuántica de las partículas elementales que intervienen en la fuerza nuclear; sin duda, hay que reconocer el esfuerzo en clasificar lo desconocido. A veces tengo la impresión que se parece a la clasificación de las gotas de agua que salpican en un estanque lleno de ranas y sapos de diferentes especies y edades.

En la página de este libro en línea sobre las principales partículas elementales del Modelo Estándar se realiza una breve referencia a las relaciones entre dichas partículas elementales y los tipos de partículas fundamentales según la Mecánica Global.

Los elementos globales de la fuerza nuclear serán:

  • Fuerza nuclear fuerte.

    De acuerdo con la Cromodinámica Cuántica (QCD) tanto la fuerza nuclear fuerte como la fuerza nuclear débil operan en el interior de los protones o los neutrones, mientras que la fuerza nuclear responsable de mantener el núcleo del átomo unido se denomina fuerza nuclear fuerte residual por motivos históricos, dado que según Wikipedia inicialmente se denominaba fuerza nuclear fuerte a la que mantenía unido el núcleo atómico.

    La Mecánica Global unifica el soporte de la fuerza fuerte con el de la fuerza electromagnética, por lo que la Teoría de la Equivalencia Global (TEG) de la que forma parte se configura como una teoría de gran unificación (TGU). Al unificar interacción nuclear fuerte y la electrodébil con la interacción gravitacional, la Teoría de la Equivalencia Global supone también una teoría de todo (TOE).

    La masa de los protones y neutrones está formada de rizos de la estructura reticular de la materia o globina debido a la acumulación de fuerza electromagnética. Además habla de la posibilidad de dobles y triples torsiones de la globina, lo que abre el paso a la acumulación de mucha más energía elástica en la misma materia reticular.

    Según se describe en el apartado anterior, los protones o neutrones están formados por tres quarks en el interior de una retícula o, con mayor precisión, sujetos por los filamentos de una retícula concreta, dado que solo existe materia en los filamentos de las aristas del hipotético cubo reticular en el estado de supersimetría o simplemente de globina sin masa. Ahora, en el interior de la retícula, además de los rizos o quarks propiamente dichos, existirán torsiones dobles o triples de la globina o campo fuerte. De hecho, parece que la mayoría de la masa de los nucleones corresponde a la materia filamentosa del campo fuerte.

    Fuerza nuclear
    Triple torsión de la globina  Triple torsión de la globina

    La figura hojológica de una onda de triple torsión o de un campo fuerte más o menos estático es una simplificación para ofrecer una idea intuitiva, pero no debe olvidarse que la globina tiene una estructura reticular tridimensional irrompible.

    La idea a resaltar es que la fuerza nuclear fuerte está compuesta de dos fuerzas contrapuestas en equilibrio, la fuerza fuerte interna y la externa.

    La fuerza fuerte externa viene determinada por la elasticidad de los filamentos de la retícula tridimensional, ya que son los responsables de que los quarks y todo el campo fuerte no se descomponga por reversión de su energía elástica de deformación. Esta descripción se parece algo al proceso de confinamiento de la Cromodinámica Cuántica (QCD)

    La fuerza fuerte interna será la tendencia de los rizos de la globina a deshacerse, por la energía elástica de deformación acumulada; sea por torsión simple, doble o de mayor nivel.

    Es muy curiosa la expresión “…los gluones que unen los quarks crean un campo de color con forma de cuerda que impide que los quarks se separen con una fuerza inmensa…” utilizada en Wikipedia al hablar de los gluones y la fuerza fuerte de color en la Cromodinámica Cuántica (QCD). La fuerza de la cuerda es tan inmensa que de acuerdo con la Mecánica Global (MG) es irrompible, al tratarse de los filamentos de una retícula de la globina.

    Asimismo, el equilibrio de la fuerza fuerte que configura los nucleones hace que la masa sea muy estable por bloquearse los rizos internos mutuamente, como si se tratara de un nudo que cuanto más se tira de los extremos más fuerte se hace.

  • La fuerza nuclear débil.

    La carga positiva de los protones o neutra de los neutrones se puede entender como consecuencia de la necesidad de equilibrio interno en la tensión electromagnética entre los diferentes quarks.

    Se ha mencionado en otros apartados que la formación de un electrón en una órbita cualquiera supone el llegar a un límite físico respecto a los rizos de la masa por la energía de torsión electromagnética admisible por la globina. Los tres quarks de los nucleones suponen tres fuentes de carga eléctrica diferente y podrían responder a otro límite físico de la torsión del campo fuerte; pero como dicho campo estará conectado con el campo exterior electromagnético, al final, el límite que se impone en cualquier caso, será el límite de la formación de masa de la torsión electromagnética.

    La carga total del protón no podrá superar la del electrón porque no lo permite la necesidad mencionada de equilibrio interno en la tensión electromagnética.

    En fin, son solo ideas demasiado aventuradas.

    Tengo la sospecha infundada que la carga del protón y el neutrón cambia o puede cambiar con la velocidad y que los electrones anulan más carga positiva del núcleo del átomo cuanto más rápido se mueven en sus órbitas.

    La energía elástica acumulada puede neutralizarse entre los distintos quarks por su confinamiento espacial dentro de la retícula. Si la fuerza fuerte implica un equilibrio entre las fuerzas internas y la fuerza externa de los filamentos reticulares, la fuerza nuclear débil representa un equilibrio entre las fuerzas interiores de los distintos quarks.

    La interacción débil o fuerza débil se refiere a los cambios en la configuración interna de las partículas de los protones y neutrones. Los más conocidos son el decaimiento beta y la radiactividad. El decaimiento beta es la transformación de un neutrón en un protón mediante la emisión de un bosón W, que se descompone casi inmediatamente en un electrón de alta energía y un antineutrino. Detalles de la interacción débil se pueden encontrar en Wikipedia.

    En consecuencia, la interacción débil o fuerza débil será debida a la necesidad de equilibrio electromagnético de lo que he denominado campo fuerte interno, por mantener cierta similitud terminológica con la Cromodinámica Cuántica (QCD), al igual que los electrones del átomo son consecuencia del campo gravito magnético generado entre el núcleo y el espacio exterior al átomo.

    El neutrón debe contener un equilibrio de fuerzas de torsión que anule su carga total, por lo tanto los tres quarks no deberían tener la misma naturaleza de sus rizos.

    Para casos especiales como los de la interacción nuclear, se podría hablar de ondas fuertes y ondas débiles para no confundirlas con las ondas electromagnéticas.

    El modelo electrodébil de la Mecánica Cuántica unifica la fuerza nuclear débil con la fuerza electromagnética, pues a muy altas energías se comportan de forma equivalente. Por ello se encontrará incluido en una teoría de gran unificación (TGU).

    No es de extrañar dicha unificación electrodébil si, como se ha dicho, la fuerza nuclear débil se relaja con el equilibrio interno en la tensión electromagnética entre los diferentes quarks.

    La Mecánica Global (MG) comparte dicha afirmación, sin embargo la unificación con la fuerza nuclear fuerte se produce conceptualmente por estar soportada por la globina. El mecanismo de retención de los filamentos en la fuerza fuerte no es el mismo que el de la energía elástica de torsión; si bien, cuantitativamente se producirá el necesario equilibrio.

  • Fuerza fuerte residual.

    Esta fuerza nuclear es la responsable de que el núcleo del átomo se mantenga unido a pesar de las hipotéticas fuerzas electromagnéticas repulsivas entre los protones.

    Teoría del átomo
    Fuerza fuerte residual  Fuerza fuerte residual

    Digo hipotéticas porque las ondas de doble y triple torsión distorsionan el efecto del campo electromagnético al igual que el campo electromagnético distorsiona la fuerza de gravitación para las partículas que interaccionan con la carga eléctrica.

    Yo creo que la fuerza fuerte residual es consecuencia del campo fuerte residual creado alrededor de los protones y neutrones por el efecto de la doble o triple torsión en la estructura tridimensional de la globina.

    La Física Moderna nos dice que esta fuerza se extingue más allá de 10-15 m, es decir, el tamaño del núcleo atómico.

    La imagen hojológica muestra como podría actuar la fuerza fuerte residual, es decir encajando zonas de fuerte tensión con otras de menor tensión entre nucleones.

    El hecho de que la fuerza fuerte residual actúe únicamente en las distancias muy cortas se debe a que la doble o triple torsión deja de existir rápidamente con la distancia por la gran energía necesaria para mantenerla, solo posible por la resistencia de los filamentos de una retícula a estirarse.

    Además están los efectos especiales que se pueden producir en las cortas distancias, como el explicado en el apartado correspondiente de la fuerza de gravitación de este libro en línea. De hecho la fuerza nuclear fuerte externa se parecerá más a un tipo de gravitación que al electromagnetismo por depender de la torsión longitudinal de los filamentos de una retícula.

 

 
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María José T. Molina

Teoría de Equivalencia Global

LA MECÁNICA GLOBAL