Квантна хромодинамика

У теоретској физици, квантна хромодинамика (QCD) је теорија јаке интеракције кваркова и глуона, фундаменталних честица које сачињавају композитне хадроне као што су протони, неутрони и пиони. QCD је некомутативна гејџ квантне теорије поља групе симетрије СУ(3). QCD аналог електричног набоја је својство које се назива боја. Глуони су носиоци силе теорије, као што су фотони за електромагнетну силу у квантној електродинамици. Теорија је важан део стандардног модела физике честица. Велики број експерименталних доказа за QCD је прикупљен током година.

QCD испољава два главна својства:

  • Ограничење боје: Ово је последица константне силе између два обојена набоја док су раздвајају. Да би се повећало раздвајање између два кварка унутар хадрона, потребне су све веће количине енергије. На крају, ова енергија постаје толико велика да спонтано производи пар кварк-антикварк, претварајући почетни хадрон у пар хадрона уместо да производи изоловани обојени набој. Иако аналитички недоказано, ограничење боје је добро успостављено из калкулација решетки и деценија експеримената.[1]
  • Асимптотска слобода: постојана редукција снаге интеракција између кваркова и глуона, како се енергетска скала тих интеракција повећава (а одговарајућа скала дужине смањује). Асимптотичку слободу QCD-а открили су 1973. године Дејвид Грос и Френк Вилчек,[2] и независно Дејвид Полицер исте године.[3] За овај рад су њих троје поделили Нобелову награду за физику 2004. године.[4]

Терминологија уреди

Физичар Мари Гел-Ман је сковао реч кварк у њеном садашњем смислу. Реч потиче од фразе „Три кварка за Мастер Марка” из књиге Финегангово бдење Џејмса Џојса.[5][6] Дана 27. јуна 1978. Гел-Ман је написао приватно писмо уреднику Оксфордског енглеског речника, у којем је изјавио да је био под утицајем Џојсових речи: „Алузија на три кварка изгледала је савршено.” (Оригинално су била откривена само три кварка.)[7]

Три врсте набоја у QCD (за разлику од једног у квантној електродинамици)[8][9] обично се називају „обојеним набојима” по слободној аналогији са три боје (црвена, зелена и плава) које људи могу да виде. Осим ове номенклатуре, квантни параметар боја је потпуно неповезан са свакодневним познатим феноменом боје.

Сила између кваркова је позната као сила боје[10][11] или јака интеракција, и одговорна је за јаку нуклеарну силу.

Пошто се теорија електричног набоја назива „електродинамика”, грчка реч χρῶμα hroma „боја” се користи у теорији обојеног набоја, „хромодинамици”.

Историја уреди

Изумом комора са мехурићима и варничне коморе током 1950-их, у експерименталној физици честица је откривен велики и стално растући број честица званих хадрони. Чинило се да због тако великог број честица не могу све да буду фундаменталне. Прво су честице класификоване по наелектрисању и изоспину од стране Јуџина Вигнера и Вернера Хајзенберга; а затим у периоду 1953–56,[12][13][14] по чудности доприносом Мари Гел-Мана и Казухико Нишијиме (погледајте Гел-Ман–Нишијимину формулу). Да би се стекао бољи увид, хадрони су сортирани у групе које имају сличне особине и масе употребом осмоструког приступа, који су 1961. изумели Гел-Ман[15] и Јувал Не'еман. Гел-Ман и Џорџ Цвејг, исправљајући ранији приступ Шоичија Сакате, предложили су 1963. године да се структура група може објаснити постојањем три укуса мањих честица унутар хадрона: кваркова.

Референце уреди

  1. ^ Ј. Греенсите (2011). Ан интродуцтион то тхе цонфинемент проблем. Спрингер. ИСБН 978-3-642-14381-6. 
  2. ^ D.Ј. Гросс; Ф. Wилцзек (1973). „Ултравиолет бехавиор оф нон-абелиан гауге тхеориес”. Пхyсицал Ревиеw Леттерс. 30 (26): 1343—1346. Бибцоде:1973ПхРвЛ..30.1343Г. дои:10.1103/ПхyсРевЛетт.30.1343. 
  3. ^ Х.D. Политзер (1973). „Релиабле пертурбативе ресултс фор стронг интерацтионс”. Пхyсицал Ревиеw Леттерс. 30 (26): 1346—1349. Бибцоде:1973ПхРвЛ..30.1346П. дои:10.1103/ПхyсРевЛетт.30.1346. 
  4. ^ „Тхе Нобел Призе ин Пхyсицс 2004”. Нобел Wеб. 2004. Архивирано из оригинала 2010-11-06. г. Приступљено 2010-10-24. 
  5. ^ . стр. 3 https://books.google.com/books?id=0j-ehka0ZLsC&dq=finnegans+wake+difficult&pg=PA3.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ). Joyce, Joyceans, and the Rhetoric of Citation[мртва веза], p 3, Eloise Knowlton, University Press of Florida, 1998, ISBN 0-8130-1610-X
  6. ^ Parrinder, P., James Joyce (Cambridge: Cambridge University Press, 1984), . стр. 210 https://books.google.com/books?id=WcCWdSwa7bsC&pg=PA210.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ). pp. 210–211[мртва веза].
  7. ^ Gell-Mann, Murray (1995). The Quark and the Jaguar. Owl Books. ISBN 978-0-8050-7253-2. 
  8. ^ Feynman, Richard (1985). QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12575-6. 
  9. ^ P. A. M. Dirac (1927). „The Quantum Theory of the Emission and Absorption of Radiation”. Proceedings of the Royal Society of London A. 114 (767): 243—65. Bibcode:1927RSPSA.114..243D. doi:10.1098/rspa.1927.0039 . 
  10. ^ wikt:colour force
  11. ^ „Archived copy”. Архивирано из оригинала 2007-08-20. г. Приступљено 2007-08-29.  retrieved 6 May 2017
  12. ^ Nakano, T; Nishijima, N (1953). „Charge Independence for V-particles”. Progress of Theoretical Physics. 10 (5): 581. Bibcode:1953PThPh..10..581N. doi:10.1143/PTP.10.581. 
  13. ^ Nishijima, K (1955). „Charge Independence Theory of V Particles”. Progress of Theoretical Physics. 13 (3): 285—304. Bibcode:1955PThPh..13..285N. doi:10.1143/PTP.13.285. 
  14. ^ Gell-Mann, M (1956). „The Interpretation of the New Particles as Displaced Charged Multiplets”. Il Nuovo Cimento. 4 (S2): 848—866. Bibcode:1956NCim....4S.848G. doi:10.1007/BF02748000. 
  15. ^ Gell-Mann, M. (1961). "The Eightfold Way: A Theory of strong interaction symmetry" (No. TID-12608; CTSL-20). California Inst. of Tech., Pasadena. Synchrotron Lab (online).

Literatura уреди

  • Greiner, Walter; Schäfer, Andreas (1994). Quantum Chromodynamics. Springer. ISBN 978-0-387-57103-4. 
  • Halzen, Francis; Martin, Alan (1984). Quarks & Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-88741-6. 
  • Creutz, Michael (1985). Quarks, Gluons and Lattices. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-31535-7. 
  • Bacciagaluppi, Guido; Valentini, Antony (2009), Quantum theory at the crossroads: reconsidering the 1927 Solvay conference, Cambridge, UK: Cambridge University Press, стр. 9184, Bibcode:2006quant.ph..9184B, ISBN 978-0-521-81421-8, OCLC 227191829, arXiv:quant-ph/0609184  
  • Bernstein, Jeremy (2009), Quantum Leaps, Cambridge, Massachusetts: Belknap Press of Harvard University Press, ISBN 978-0-674-03541-6 
  • Cramer, JG (2015). The Quantum Handshake: Entanglement, Nonlocality and Transactions. Springer Verlag. ISBN 978-3-319-24642-0. 
  • Greenberger, Daniel, Hentschel, Klaus, Weinert, Friedel (Eds.) Compendium of Quantum Physics. Concepts, Experiments, History and Philosophy, New York: Springer, 2009. ISBN 978-3-540-70626-7.
  • Јаммер, Маx (1966), Тхе цонцептуал девелопмент оф qуантум мецханицс, Неw Yорк: МцГраw-Хилл, ОЦЛЦ 534562 
  • Јаммер, Маx (1974), Тхе пхилосопхy оф qуантум мецханицс: Тхе интерпретатионс оф qуантум мецханицс ин хисторицал перспецтиве , Неw Yорк: Wилеy, ИСБН 0-471-43958-4, ОЦЛЦ 969760 
  • Ф. Баyен, M. Флато, C. Фронсдал, А. Лицхнероwицз анд D. Стернхеимер, Деформатион тхеорy анд qуантизатион I,анд II, Анн. Пхyс. (Н.Y.), 111 (1978) пп. 61–151.
  • D. Цохен, Ан Интродуцтион то Хилберт Спаце анд Qуантум Логиц, Спрингер-Верлаг, 1989. Тхис ис а тхороугх анд wелл-иллустратед интродуцтион.
  • Финкелстеин, D. (1969), „Маттер, Спаце анд Логиц”, Бостон Студиес ин тхе Пхилосопхy оф Сциенце, Бостон Студиес ин тхе Пхилосопхy оф Сциенце, V, стр. 1969, ИСБН 978-94-010-3383-1, дои:10.1007/978-94-010-3381-7_4. 
  • А. Глеасон. Меасурес он тхе Цлосед Субспацес оф а Хилберт Спаце, Јоурнал оф Матхематицс анд Мецханицс, 1957.
  • Р. Кадисон. Исометриес оф Оператор Алгебрас, Анналс оф Матхематицс, Вол. 54, пп. 325–38, 1951
  • Г. Лудwиг. Фоундатионс оф Qуантум Мецханицс, Спрингер-Верлаг, 1983.
  • Г. Мацкеy. Матхематицал Фоундатионс оф Qуантум Мецханицс, W. А. Бењамин, 1963 (папербацк репринт бy Довер 2004).
  • Р. Омнèс. Ундерстандинг Qуантум Мецханицс, Принцетон Университy Пресс, 1999. (Дисцуссес логицал анд пхилосопхицал иссуес оф qуантум мецханицс, wитх царефул аттентион то тхе хисторy оф тхе субјецт).
  • Н. Папаниколаоу. Реасонинг Формаллy Абоут Qуантум Сyстемс: Ан Овервиеw, АЦМ СИГАЦТ Неwс, 36(3), пп. 51–66, 2005.
  • C. Пирон. Фоундатионс оф Qуантум Пхyсицс, W. А. Бењамин, 1976.
  • Херманн Wеyл. Тхе Тхеорy оф Гроупс анд Qуантум Мецханицс, Довер Публицатионс, 1950.
  • А. Wхитакер. Тхе Неw Qуантум Аге: Фром Белл'с Тхеорем то Qуантум Цомпутатион анд Телепортатион, Оxфорд Университy Пресс, 2011, ISBN 978-0-19-958913-5
  • Степхен Хаwкинг. Тхе Дреамс тхат Стуфф ис Маде оф, Руннинг Пресс, 2011, ISBN 978-0-76-243434-3
  • А. Доуглас Стоне. Еинстеин анд тхе Qуантум, тхе Qуест оф тхе Валиант Сwабиан, Принцетон Университy Пресс, 2006.
  • Рицхард П. Феyнман. QЕД: Тхе Странге Тхеорy оф Лигхт анд Маттер. Принцетон Университy Пресс, 2006. Принт.
  • Паис, Абрахам; Инwард Боунд – Оф Маттер & Форцес ин тхе Пхyсицал Wорлд, Оxфорд Университy Пресс (1986) ISBN 0-19-851997-4. Wриттен бy а формер Еинстеин ассистант ат Принцетон, тхис ис а беаутифул детаилед хисторy оф модерн фундаментал пхyсицс, фром 1895 (дисцоверy оф X-раyс) то 1983 (дисцоверy оф вецторс босонс ат ЦЕРН).
  • Рицхард Феyнман; Лецтуре Нотес ин Пхyсицс. Принцетон Университy Пресс: Принцетон (1986).
  • Рицхард Феyнман; QЕД. Принцетон Университy Пресс: Принцетон (1982).
  • Wеинберг, Стевен; Тхе Qуантум Тхеорy оф Фиелдс - Фоундатионс (вол. I), Цамбридге Университy Пресс (1995) ISBN 0-521-55001-7 Тхе фирст цхаптер (пп. 1–40) оф Wеинберг'с монументал треатисе гивес а бриеф хисторy оф Q.Ф.Т., п. 608.
  • Wеинберг, Стевен; Тхе Qуантум Тхеорy оф Фиелдс - Модерн Апплицатионс (вол. II), Цамбридге Университy Пресс:Цамбридге, У.К. (1996) ISBN 0-521-55001-7, пп. 489.
  • Wеинберг, Стевен; Тхе Qуантум Тхеорy оф Фиелдс – Суперсyмметрy (вол. III), Цамбридге Университy Пресс:Цамбридге, У.К. (2000) ISBN 0-521-55002-5, пп. 419.
  • Сцхwебер, Силван С.; QЕД анд тхе мен wхо маде ит: Дyсон, Феyнман, Сцхwингер, анд Томонага, Принцетон Университy Пресс (1994) ISBN 0-691-03327-7
  • Yндурáин, Францисцо Јосé; Qуантум Цхромодyнамицс: Ан Интродуцтион то тхе Тхеорy оф Qуаркс анд Глуонс, Спрингер Верлаг, Неw Yорк, 1983. ISBN 0-387-11752-0
  • Миллер, Артхур I.; Еарлy Qуантум Елецтродyнамицс : А Соурцебоок, Цамбридге Университy Пресс (1995) ISBN 0-521-56891-9
  • Сцхwингер, Јулиан; Селецтед Паперс он Qуантум Елецтродyнамицс, Довер Публицатионс, Инц. (1958) ISBN 0-486-60444-6
  • О'Раифеартаигх, Лоцхлаинн; Тхе Даwнинг оф Гауге Тхеорy, Принцетон Университy Пресс (Маy 5, 1997) ISBN 0-691-02977-6
  • Цао, Тиан Yу; Цонцептуал Девелопментс оф 20тх Центурy Фиелд Тхеориес, Цамбридге Университy Пресс (1997) ISBN 0-521-63420-2
  • Дарригол, Оливиер; Ла генèсе ду цонцепт де цхамп qуантиqуе, Анналес де Пхyсиqуе (Франце) 9 (1984) пп. 433–501. Теxт ин Френцх, адаптед фром тхе аутхор'с Пх.D. тхесис.
  • I. Монтваy анд Г. Мüнстер, Qуантум Фиелдс он а Латтице, Цамбридге Университy Пресс 1997.
  • Ј. Смит, Интродуцтион то Qуантум Фиелдс он а Латтице, Цамбридге Университy Пресс 2002.
  • Х. Ротхе, Латтице Гауге Тхеориес, Ан Интродуцтион, Wорлд Сциентифиц 2005.
  • Т. ДеГранд анд C. ДеТар, Латтице Метходс фор Qуантум Цхромодyнамицс, Wорлд Сциентифиц 2006.
  • C. Гаттрингер анд C. Б. Ланг, Qуантум Цхромодyнамицс он тхе Латтице, Спрингер 2010.

Додатна литература уреди

Спољашње везе уреди