Existe uma imagem física de como o momento de um méson \pi, transferido entre os campos de dois núcleons, produz uma força atrativa entre eles? Do ponto de vista do princípio de incerteza posição-momento, é realista supor que essa imagem possa ser encontrada?

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos lá resolver mais uma questão de física quântica?!

Passo 2

A troca de um méson π entre os campos de dois nucleons pode levar a uma força atrativa se o meson estiver se movendo em direção ao nucleon que o “doou”. Supondo que os dois núcleos próximos comecem em repouso, ambos terão momento zero.

Mas se um méson virtual π no campo do primeiro nucleon estiver indo em sua direção, eles terão momentums iguais, mas opostos. Então, se o meson for transferido para o campo do segundo nucleon, o momentum do primeiro nucleon não será mais cancelado. O nucleon então experimentará uma força em direção ao segundo nucleon, uma vez que agora ele tem momentum nessa direção.

Consequentemente, o segundo nucleon ganha o momentum do méson transferido quando é reabsorvido no campo. E assim o segundo nucleon ganha momentum na direção do primeiro nucleon, equivalente a uma força empurrando o segundo nucleon em direção ao primeiro.

Passo 3

Isso pode ser mostrado com diagramas dos nucleons, seus campos, a troca de meson, e seus vetores de momento como mostrado abaixo:

Passo 4

Do ponto de vista do princípio da incerteza da posição-momento, o processo pode ser visto apenas como a troca de um méson π que tem um momento negativo, mesmo se o méson estiver se afastando do núcleo. Isso se deve ao princípio da incerteza, permitindo que o méson tenha um momento negativo, porque apenas a magnitude da incerteza no momento é relevante, não seu sinal.

Resposta

Explicação nos passos.

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