La « force forte » joue un rôle crucial pour l'existence de la matière dans l'univers visible. Les scientifiques de la TU Darmstadt mènent des recherches dans ce domaine et ont récemment publié leurs résultats dans Lettres d'examen physique . Pour décrire les processus dans le noyau, ils ont utilisé une méthode de simplification théorique qui pourrait être applicable aux noyaux plus lourds.

La publication récente concerne la soi-disant "force forte" qui joue un rôle crucial pour l'existence de la matière dans l'univers visible. Comment exactement ce mécanisme, fondamentalement décrite par la théorie de la chromodynamique quantique comme l'interaction entre quarks et gluons (particules élémentaires qui ne peuvent cependant pas être observées isolément), La force qui lie les protons et les neutrons dans les noyaux atomiques fait toujours l'objet de recherches actives.

Les scientifiques ont utilisé un concept important de la physique théorique moderne :les théories des champs efficaces. Tout simplement, de telles théories réduisent les détails microscopiques à leur contenu essentiel en adaptant le formalisme mathématique au niveau de détail que l'on cherche à décrire. Cette approche peut être interprétée comme le choix d'une « résolution théorique, " tout comme les écrans qui ne sont regardés qu'à grande distance peuvent avoir des pixels beaucoup plus gros qu'un smartphone pour assurer la même impression visuelle.

Regarder de loin peut en effet permettre de voir plus, c'est à dire., la fameuse "grande image". Dans ce cas, cela signifie commencer la description des noyaux par quelque chose de très simple :dans ce qu'on appelle la "limite d'unité, " les systèmes de protons et de neutrons présentent un comportement universel qu'ils partagent avec des particules apparemment très différentes comme les atomes dans les gaz ultrafroids. Dans cette limite, un seul paramètre, lié à l'interaction entre trois particules, régit les propriétés physiques des états observés. Les scientifiques montrent qu'en effet les noyaux atomiques jusqu'à quatre constituants (c'est-à-dire, hélium) peut être bien approximé par cette simple limite, et qu'il est possible d'augmenter systématiquement la résolution théorique en calculant une séquence de corrections.

Par ici, une bonne description des énergies de liaison observées expérimentalement est obtenue avec un nombre minimum d'informations utilisées en entrée. Les scientifiques impliqués conjecturent que cette approche peut également être utile pour décrire des éléments plus lourds.