Квантова хромодинамика
From Wikipedia, the free encyclopedia
Квантова хромодинамика (КХД) в теоретичната физика е теорията на силното ядрено взаимодействие между кварки и глуони, фундаменталните частици, съставящи адрони като протони, неутрони и пиони. КХД е вид квантова теория на полето, наречена неабелева калибровъчна теория със симетрична група SU(3). В КХД аналогът на електричен заряд се нарича цвят. Глуоните са носителите на взаимодействие по същия начин, както електромагнитната сила се пренася от фотони в квантовата електродинамика. Теорията е важна част от Стандартния модел във физиката на елементарните частици. Голям брой експериментални доказателства за КХД са събрани през годините.
КХД проявява две основни свойства:
- Конфайнмънт[1] – феноменът, при който частиците с цветен заряд като кварки и глуони не могат да бъдат изолирани и съществуват единствено в адрони или високотемпературна плазма. Това е следствие от постоянното взаимодействие между два цветни заряда, докато са разделени. За да се увеличи разстоянието между два кварка в адрон е нужно голямо количество енергия. Накрая тази енергия създава двойка кварк-антикварк, превръщайки първоначалния адрон в двойка адрони, вместо да създаде изолиран цветен заряд. Въпреки че не е аналитично доказан, конфайнмънтът е добре установен от решетъчната КХД и десетилетия експерименти.[2]
- Асимптотична свобода – постепенно намаляване на силата на взаимодействията между кварки и глуони, докато енергийният мащаб на тези взаимодействия нараства (както и съответния мащаб на дължината). Асимптотичната свобода на КХД е открита през 1973 г. от Дейвид Грос и Франк Уилчек,[3] както и независимо от Дейвид Полицер през същата година.[4] За този труд тримата си разделят нобеловата награда по физика през 2004 г.[5]