Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Ruhr-Universität Bochum han desarrollado "pinzas" numéricas que pueden fijar un núcleo en su lugar, permitiéndoles estudiar cómo las interacciones entre protones y neutrones producen fuerzas entre núcleos. Descubrieron que la fuerza de las interacciones locales determina si estos núcleos se atraen o se repelen entre sí. arrojando luz sobre los parámetros que controlan la atracción o repulsión en los estados cuánticos ligados.

"En última instancia, queremos comprender cómo las fuerzas nucleares determinan la estructura nuclear mediante el estudio de cómo los núcleos se atraen o se repelen entre sí, "dice Dean Lee, profesor de física en NC State y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo. "Así que necesitábamos una forma de mantener las partículas en su lugar y moverlas entre sí para medir la atracción o la repulsión".

Sotavento, junto con los colegas de la Ruhr-Universität Bochum Evgeny Epelbaum y Hermann Krebs y el estudiante graduado Alexander Rokash, utilizaron una red numérica con potenciales atractivos para aislar las partículas que querían estudiar. Los potenciales atractivos crearon una forma para que una partícula se "atascara" en un lugar, como un agujero en el suelo por el que podría rodar una canica. Estas fueron las pinzas numéricas.

El equipo comenzó las simulaciones con dos partículas individuales mantenidas en diferentes posiciones, luego con pares de partículas. Observaron dos tipos de interacciones entre los grupos de partículas:interacciones locales, donde las posiciones de las partículas entre sí no cambian; e interacciones no locales, donde cambian las posiciones.

"Descubrimos que las interacciones locales tenían un efecto mucho mayor a la hora de determinar si los núcleos se mantendrían unidos, o quedar atado, "Lee dice". Específicamente, la fuerza y ​​el rango de las interacciones locales determinaban si los núcleos se unirían o no entre sí. En interacciones no locales, por otra parte, los núcleos a veces se repelían entre sí.

"Estamos interesados ​​en descubrir por qué los núcleos se unen para formar nuevos elementos, "Lee continúa." Las pinzas numéricas nos permiten hacer simulaciones simples usando solo unas pocas partículas, dándonos una idea de las interacciones de partículas más básicas y las formas en que las interacciones nucleares informan la estructura nuclear ".

Los hallazgos aparecen en Cartas de revisión física . Rokash es el primer autor del artículo.