Pesquisadores da North Carolina State University e da Ruhr-Universität Bochum desenvolveram "pinças" numéricas que podem fixar um núcleo no lugar, permitindo-lhes estudar como as interações entre prótons e nêutrons produzem forças entre os núcleos. Eles descobriram que a força das interações locais determina se esses núcleos se atraem ou se repelem, lançando luz sobre os parâmetros que controlam a atração ou repulsão em estados limitados quânticos.

"Em última análise, queremos entender como as forças nucleares determinam a estrutura nuclear, estudando como os núcleos se atraem ou repelem, "diz Dean Lee, professor de física da NC State e autor correspondente de um artigo que descreve o trabalho. "Portanto, precisávamos de uma maneira de manter as partículas no lugar e movê-las em relação umas às outras para medir a atração ou repulsão."

Lee, junto com os colegas da Ruhr-Universität Bochum Evgeny Epelbaum e Hermann Krebs e o estudante de graduação Alexander Rokash, utilizaram uma rede numérica com potenciais atrativos para isolar as partículas que queriam estudar. Os potenciais atraentes criaram uma maneira de uma partícula ficar "presa" em um lugar - como um buraco no chão onde uma bola de gude poderia rolar. Essas eram as pinças numéricas.

A equipe começou as simulações com duas partículas individuais mantidas em posições diferentes, em seguida, com pares de partículas. Eles examinaram dois tipos de interações entre os grupos de partículas:interações locais, onde as posições das partículas em relação umas às outras não mudam; e interações não locais, onde as posições mudam.

"Descobrimos que as interações locais tiveram um efeito muito maior em determinar se os núcleos iriam ficar juntos, ou ficar preso, "Lee diz." Especificamente, a força e o alcance das interações locais determinavam se os núcleos se ligariam ou não. Em interações não locais, por outro lado, os núcleos às vezes se repeliam.

"Estamos interessados ​​em descobrir por que os núcleos se unem para formar novos elementos, "Lee continua." As pinças numéricas nos permitem fazer simulações simples usando apenas algumas partículas, dando-nos uma visão sobre as interações mais básicas das partículas e as maneiras pelas quais as interações nucleares informam a estrutura nuclear. "

As descobertas aparecem em Cartas de revisão física . Rokash é o primeiro autor do artigo.