Científicos de HADRÓNICA ponen límites a la precisión con que puede predecirse teóricamente la energía de enlace nuclear: entre 0.1 y 0.4 MeV por partícula, debido a que la interacción nuclear no se conoce con exactitud.
La banda de error teórica en el cálculo de la energía del C-12 estaría entre 1 y 5 MeV.
Por Rodrigo Navarro, José Enrique Amaro y Enrique Ruiz Arriola, Universidad de Granada.
La interacción nuclear es la fuerza entre los protones y neutrones (nucleones) que forman el núcleo atómico.
Dicha interacción se conoce bastante bien, pero no con total exactitud. Para conocer dicha interacción, los físicos nucleares, a lo largo de los años, han llevado a cabo cientos de experimentos de choques (experimentos de dispersión) entre protones y neutrones en los aceleradores de particulas. En esos choques las partículas salen dispersadas en todas direcciones. Midiendo el número de partículas dispersadas para muchos ángulos se obtiene información valiosa acerca de la fuerza que actuó durante el choque. Aún así, el número de datos es limitado y poseen un error experimental, lo que conduce a que la fuerza (la interacción fuerte) no se conoce al 100% de exactitud.
No obstante se han encontrado fórmulas o parametrizaciones de dicha fuerza que describen bastante bien los datos de
dispersión y que se suelen utilizar en cálculos de Física Nuclear. Una de las más valoradas es el potencial AV18, pero existen otras parametrizaciones que son capaces de reproducir los datos con precisión similar, como el potencial de Nijmegen. En general estas fuerzas difieren muy poco, pero no son exactamente iguales. Por tanto no existe una fuerza nuclear verdadera
ya que todas ellas son igualmente válidas para describir la interacción a baja energía.
En este trabajo de Hadrónica, enviado a la prestigiosa revista Physical review Letters, se ha utilizado una nueva parametrización de la interacción nuclear que es muy sencilla y permite estimar la incertidumbre de la propia interacción. Es decir, proporciona un conjunto de interacciones compatibles con los datos experimentales, todas igualmente válidas. Esto permite estimar la incertidumbre teórica en el cálculo de otras propiedades del núcleo, como la energía. La principal conclusión es que el desconocimiento de la interacción fuerte
implica que no se puede calcular teóricamente la energía nuclear con total percisión. En este trabajo de investigación se
se ha estimado que dicha precisión está entre 0.1 y 0.4 MeV por partícula.
¿Tiene sentido realizar cálculos sofisticadísimos de estructura para calcular la energía nuclear con mucha precisión cuando la incertidumbre debida al desconocimiento de la propia interacción es mucho mayor (varios órdenes de magnitud) que la precisión que se quiere alcanzar? Este trabajo revisita de forma sugestiva los cimientos en que se basa la física nuclear y pone en tela de juicio el significado de los llamados cálculos ab initio, realizados con los más potentes medios de cálculo para calcular propiedades nucleares a partir de la interacción nucleón-nucleón. Todo el esfuerzo realizado en estos cálculos caerá en saco roto si al mismo tiempo no se estima el error en dicho cálculo debido a la incertidumbre en la fuerza nuclear.
Leer el artículo original:
http://arxiv.org/abs/1202.6624
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