Libertad asintótica

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En 2004 David Gross, Frank Wilczek, y David Politzer fueron galardonados con el premio Nobel de física por dar con una de las claves que permiten explicar cómo los quarks, los constituyentes elementales de los núcleos atómicos, se mantienen unidos formando (por ejemplo) protones y neutrones (nucleones). Gross y Wilczek en Princeton y, de manera independiente, Politzer en Harvard demostraron que la fuerza que confina a quarks y gluones en el interior de los nucleones decrece a pequeñas distancias (o gran energía) y crece a grandes distancias. Cuanto más se aproximan los quarks entre sí mayor libertad de movimiento tienen para hacer su vida, pero como intenten alejarse más de lo debido una nube de gluones virtuales empezará a tirar de ellos impidiendo que se escapen del interior del nucleón al que confieren su estructura.

Esta propiedad, conocida como libertad asintótica, es fundamental en QCD (cromodinámica cuántica), la teoría que describe el comportamiento de la interacción fuerte, responsable de que los protones no salgan disparados del núcleo atómico por efecto de la repulsión eléctrica entre partículas con carga del mismo signo. QCD es una teoría tipo Yang-Mills, el descubrimiento teórico que estos tres hombres enviaron en 1973 a la redacción de la Physical Review Letters consistía en hacer notar que, para teorías de este tipo, el cálculo de las correcciones radiativas que tienen en cuenta la autointeracción de los gluones conduce a una expresión para la constante de acoplamiento de la interacción fuerte que manifiesta el fenómeno de la libertad asintótica.

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