Kvanttiväridynamiikka
Tässä artikkelissa tutkimme Kvanttiväridynamiikka:n vaikutusta yhteiskunnan eri osa-alueisiin. Kvanttiväridynamiikka on jättänyt jälkensä lukemattomille aloille hänen panoksestaan tieteen alalla ja vaikutukseensa populaarikulttuuriin. Kautta historian Kvanttiväridynamiikka on ollut keskustelun ja ihailun kohteena, synnyttänyt ristiriitaisia mielipiteitä ja herättänyt uteliaisuutta miljoonissa ihmisissä ympäri maailmaa. Tässä mielessä on kiehtovaa analysoida, kuinka Kvanttiväridynamiikka on muokannut maailmaa, jonka tunnemme tänään, sekä sen perinnön vaikutuksia tulevaisuuteen. Siksi tämän artikkelin tarkoituksena on käsitellä Kvanttiväridynamiikka:n poikittaisvaikutusta yhteiskuntaan ja tarjota kattava näkemys sen merkityksestä ja merkityksestä.
Kvanttiväridynamiikka eli kvanttikromodynamiikka eli QCD on kvarkkien ja gluonien välistä vuorovaikutusta eli vahvaa vuorovaikutusta kuvaava fysiikan teoria. QCD on oleellinen osa hiukkasfysiikan standardimallia. Kvarkit ja gluonit ovat hadronien, kuten neutronien ja protonien rakenneosasia. QCD:ssä vahvaa vuorovaikutusta, eli värivoimaa kantavat gluonit sitovat kvarkit hadroneiksi. Gluoneilla on kahdeksan väristä ja jostakin antiväristä koostuvaa väriyhdistelmää, kun taas kvarkeilla on kolmea eri väriä (ja antikvarkeilla kolmea eri antiväriä).
QCD:lle ominaista on asymptoottinen vapaus, mikä tarkoittaa sitä, että kvarkkien lähestyessä hadronissa toisiaan niiden välinen vuorovaikutus pienenee kohti nollaa. Vastaavasti hadronissa olevien kvarkkien irrottaminen toisistaan vaatii lähes äärettömän suuren voiman. Teorian asymptoottisesta vapaudesta keksi David Politzer, Frank Wilczek ja David Gross vuonna 1973.
QCD on jossain määrin analoginen kvanttisähködynamiikalle eli QED:lle, jossa välittäjähiukkasena toimii massaton sähkömagneettista voimaa kuljettava fotoni vastikkeena QCD:n värivoimaa kuljettavalle gluonille. Oleellisin ero QCD:n ja QED:n välillä lienee se, että gluonit voivat vuorovaikuttaa keskenään värivarauksensa takia, mutta fotoneilla ei ole sähkövarausta, joten ne eivät vuorovaikuta keskenään.
Kvarkkeja on kuutta eri tyyppiä eli makua: u (up, ylös), d (down, alas), s (strange, outo), c (charm, lumo), t (top, huippu), b (bottom, pohja). Alkeisvarausyksiköissä mitattuna u-, c- ja t-kvarkkien varaukset ovat +2/3 ja d-, s- ja b-kvarkkien –1/3, jolloin niiden yhdistelmistä saadaan nukleonien ja muiden hadronien varaukset ja koostumus. Hadronit ovat ns. värineutraaleja, eli niiden värivaraus on aina nolla. Joten hadronin sisällä olevilla kvarkeilla on joko kaikki kolme väriä (punainen, sininen ja vihreä), kaikki kolme antiväriä (antipunainen, antisininen ja antivihreä) tai väri ja sitä vastaava antiväri (esim. sininen ja antisininen).
Katso myös
Lähteet
- ↑ Griffths, David: ”2.3”, Introduction to Elementary Particles. Wiley, 1987. ISBN 0-471-60386-4. (englanniksi)
- ↑ HyperPhysics: Asymptotic Freedom (html) hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. (englanniksi)
- ↑ Sundresan, M. K.: ”1: Yang-Mills Theories and Asymptotic Freedom”, Handbook of Particle Physics. CRC Press, 2001. ISBN 0-8493-0215-3. (englanniksi)
- ↑ Sundresan, M. K.: ”Glossary: Colored Quarks and Gluons”, Handbook of Particle Physics. CRC Press, 2001. ISBN 0-8493-0215-3. (englanniksi)
Aiheesta muualla
Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kvanttiväridynamiikka Wikimedia Commonsissa
