افشای اسرار جهان در زیر پوسته هسته اتمی
به گزارش سینا پرس فارس، تفاوت اندازه غیرقابل تصوری بین هسته اتمی ایزوتوپ سرب 208 و یک ستاره نوترونی وجود دارد، اما عمدتاً همان فیزیک است که خواص آنها را توصیف می کند. اکنون محققان یک مدل محاسباتی جدید برای مطالعه هسته اتمی سرب ایجاد کرده اند. 126 نوترون (قرمز) در هسته یک پوشش بیرونی را تشکیل می دهند که می توان آن را پوست توصیف کرد. اینکه پوست چقدر ضخیم است به نیروی قوی آن مرتبط است. با پیش‌بینی ضخامت پوست نوترونی، دانش می‌تواند در مورد نحوه عملکرد نیروی قوی هم در هسته‌های اتمی و هم در ستاره‌های نوترونی افزایش یابد.
اعتقاد بر این است که برخورد ستاره های نوترونی عظیم در فضا می تواند فلزات گرانبهایی مانند طلا و پلاتین را ایجاد کند. اگرچه خواص این ستارگان هنوز یک معما است، پاسخ ممکن است در زیر پوست یکی از کوچکترین بلوک های ساختمانی روی زمین"هسته اتمی سرب" نهفته باشد. بدست آوردن هسته اتم برای افشای اسرار نیروی قوی حاکم بر درون ستارگان نوترونی دشوار است. اکنون یک مدل کامپیوتری جدید از دانشگاه صنعتی چالمرز در سوئد، می تواند پاسخ هایی را ارائه دهد.
نیروی قوی نقش اصلی را ایفا می کند
علیرغم تفاوت اندازه بسیار زیاد بین یک هسته اتمی میکروسکوپی و یک ستاره نوترونی به اندازه چندین کیلومتر، اساساً همان فیزیک است که بر خواص آنها حاکم است. مخرج مشترک نیروی قوی است که ذرات پروتون ها و نوترون ها را در یک هسته اتمی کنار هم نگه می دارد. همین نیرو همچنین از فروپاشی یک ستاره نوترونی جلوگیری می کند. اگرچه نیروی قوی در جهان بنیادی است، اما گنجاندن آن در مدل های محاسباتی دشوار است. این امر به ویژه در مورد هسته های اتمی غنی از نوترون سنگین مانند سرب صادق است.
روشی قابل اعتماد برای انجام محاسبات
برای درک اینکه چگونه نیروی قوی در ماده غنی از نوترون کار می کند، ما نیاز به مقایسه معنی دار بین تئوری و آزمایش داریم. علاوه بر مشاهدات انجام شده در آزمایشگاه ها و با تلسکوپ، شبیه سازی های نظری قابل اعتماد نیز مورد نیاز است.
آندریاس اکستروم می گوید: پیشرفت ما به این معنی است که ما توانسته ایم چنین محاسباتی را برای سنگین ترین عنصر پایدار سرب انجام دهیم.
ضخامت پوست مهم است
این 126 نوترون در هسته اتم هستند که یک پوشش بیرونی را تشکیل می دهند که می توان آن را پوست توصیف کرد، اینکه پوست چقدر ضخیم است به خواص نیروی قوی مرتبط است. با پیش‌بینی ضخامت پوست نوترونی، دانش می‌تواند در مورد نحوه عملکرد نیروی قوی هم در هسته‌های اتمی و هم در ستاره‌های نوترونی افزایش یابد.
پوست نوترون به طرز شگفت‌آوری نازک است، و می‌تواند بینش جدیدی در مورد نیروی بین نوترون‌ها ارائه دهد. یکی از جنبه های پیشگامانه این مدل این است که نه تنها پیش بینی ها را ارائه می دهد، بلکه توانایی ارزیابی حاشیه های نظری خطا را نیز دارد.
مدل مورد استفاده برای انتشار ویروس کرونا
برای توسعه مدل محاسباتی جدید، محققان نظریه ها را با داده های موجود از مطالعات تجربی ترکیب کرده اند. سپس محاسبات پیچیده با روش آماری که قبلاً برای شبیه‌سازی شیوع احتمالی ویروس کرونا استفاده می‌شد، ترکیب شده‌اند.
با مدل جدید سرب، اکنون می توان مفروضات مختلفی را در مورد نیروی قوی ارزیابی کرد. این مدل همچنین امکان پیش‌بینی برای سایر هسته‌های اتمی، از سبک‌ترین تا سنگین‌ترین، را فراهم می‌کند.
این پیشرفت می‌تواند به مدل‌های بسیار دقیق‌تر، برای مثال، ستاره‌های نوترونی و افزایش دانش در مورد چگونگی شکل‌گیری آنها منجر شود.
هدف این است که درک بیشتری از نحوه رفتار نیروی قوی، هم در ستارگان نوترونی و هم در هسته های اتمی به دست آوریم. کریستین فورسن می‌گوید که این تحقیق یک قدم به درک چگونگی ایجاد طلا و سایر عناصر در ستارگان نوترونی نزدیک‌تر می‌شود و در پایان کار درباره درک جهان است.
مترجم: فاطمه خداپرست
منبع: scitechdaily
