La "forza forte" gioca un ruolo cruciale per l'esistenza della materia nell'universo visibile. Gli scienziati della TU Darmstadt stanno effettuando ricerche in questo campo e hanno recentemente pubblicato i loro risultati in Lettere di revisione fisica . Per descrivere i processi nel nucleo hanno usato un metodo di semplificazione teorica che potrebbe essere applicabile a nuclei più pesanti.

La recente pubblicazione riguarda la cosiddetta "forza forte" che gioca un ruolo cruciale per l'esistenza della materia nell'universo visibile. Proprio come esattamente questo meccanismo, fondamentalmente descritta dalla teoria della Cromodinamica Quantistica come interazione tra quark e gluoni (particelle elementari che però non possono essere osservate isolatamente), determina la forza che lega insieme protoni e neutroni nei nuclei atomici è ancora oggetto di ricerca attiva.

Gli scienziati hanno fatto uso di un concetto importante nella fisica teorica moderna:teorie di campo efficaci. In poche parole, tali teorie riducono i dettagli microscopici al loro contenuto essenziale adattando il formalismo matematico al livello di dettaglio che si intende descrivere. Questo approccio può essere interpretato come la scelta di un'appropriata "risoluzione teorica, " proprio come gli schermi che vengono guardati solo da una grande distanza possono avere pixel molto più grandi di uno smartphone per garantire la stessa impressione visiva.

Guardare da lontano può infatti permettere di vedere di più, cioè., il famoso "quadro generale". In questo caso, ciò significa iniziare la descrizione dei nuclei con qualcosa di molto semplice:in quello che è noto come "limite di unità, " i sistemi di protoni e neutroni mostrano un comportamento universale che condividono con particelle apparentemente molto diverse come gli atomi nei gas ultrafreddi. In questo limite, un unico parametro, relative all'interazione tra tre particelle, regola le proprietà fisiche degli stati osservati. Gli scienziati mostrano che in effetti i nuclei atomici fino a quattro costituenti (cioè, elio) può essere ben approssimato da questo semplice limite, e che è possibile aumentare sistematicamente la risoluzione teorica calcolando una sequenza di correzioni.

Per di qua, una buona descrizione delle energie di legame osservate sperimentalmente si ottiene con un numero minimo di informazioni utilizzate come input. Gli scienziati coinvolti ipotizzano che questo approccio possa essere utile anche per descrivere elementi più pesanti.