Movatterモバイル変換

Kvantna hromodinamika

С Википедије, слободне енциклопедије

Uteoretskoj fizici,kvantna hromodinamika (QCD) je teorijajake interakcije kvarkova igluona, fundamentalnih čestica koje sačinjavaju kompozitnehadrone kao što suprotoni,neutroni ipioni. QCD jenekomutativna gejdž kvantne teorije polja grupe simetrijeSU(3). QCD analog električnog naboja je svojstvo koje se nazivaboja.Gluoni su nosioci sile teorije, kao što su fotoni za elektromagnetnu silu ukvantnoj elektrodinamici. Teorija je važan deostandardnog modela fizike čestica. Veliki brojeksperimentalnih dokaza za QCD je prikupljen tokom godina.

QCD ispoljava dva glavna svojstva:

Ograničenje boje: Ovo je posledica konstantne sile između dva obojena naboja dok su razdvajaju. Da bi se povećalo razdvajanje između dva kvarka unutar hadrona, potrebne su sve veće količine energije. Na kraju, ova energija postaje toliko velika daspontano proizvodi par kvark-antikvark, pretvarajući početni hadron u par hadrona umesto da proizvodi izolovani obojeni naboj. Iako analitički nedokazano, ograničenje boje je dobro uspostavljeno iz kalkulacija rešetki i decenija eksperimenata.^[1]

Asimptotska sloboda: postojana redukcija snage interakcija između kvarkova i gluona, kako se energetska skala tih interakcija povećava (a odgovarajuća skala dužine smanjuje). Asimptotičku slobodu QCD-a otkrili su 1973. godineDejvid Gros iFrenk Vilček,^[2] i nezavisnoDejvid Policer iste godine.^[3] Za ovaj rad su njih troje podeliliNobelovu nagradu za fiziku 2004. godine.^[4]

Terminologija

[уреди |уреди извор]

FizičarMari Gel-Man je skovao rečkvark u njenom sadašnjem smislu. Reč potiče od fraze „Tri kvarka za Mаster Markа” iz knjigeFinegangovo bdenje Džejmsа Džojsа.^[5]^[6] Dana 27. juna1978. Gel-Man je napisao privatno pismo urednikuOksfordskog engleskog rečnika, u kojem je izjavio da je bio pod uticajem Džojsovih reči: „Aluzija na tri kvarka izgledala je savršeno.” (Originalno su bila otkrivena samo tri kvarka.)^[7]

Tri vrstenaboja u QCD (za razliku od jednog ukvantnoj elektrodinamici)^[8]^[9] obično se nazivaju „obojenim nabojima” po slobodnoj analogiji sa tri boje (crvena, zelena i plava) koje ljudi mogu da vide. Osim ove nomenklature, kvantni parametar boja je potpuno nepovezan sa svakodnevnim poznatim fenomenom boje.

Sila između kvarkova je poznata kaosila boje^[10]^[11] ilijaka interakcija, i odgovorna je zajaku nuklearnu silu.

Pošto se teorija električnog naboja naziva „elektrodinamika”,grčka reč χρῶμαhroma „boja” se koristi u teoriji obojenog naboja, „hromodinamici”.

Istorija

[уреди |уреди извор]

Izumomkomora sa mehurićima ivarnične komore tokom1950-ih, u eksperimentalnojfizici čestica je otkriven veliki i stalno rastući broj čestica zvanihhadroni. Činilo se da zbog tako velikog broj čestica ne mogu sve da budufundamentalne. Prvo su čestice klasifikovane ponaelektrisanju iizospinu od straneJudžina Vignera iVernera Hajzenberga; a zatim u periodu 1953–56,^[12]^[13]^[14] počudnosti doprinosomMari Gel-Mana iKazuhiko Nišijime (pogledajteGel-Man–Nišijiminu formulu). Da bi se stekao bolji uvid, hadroni su sortirani u grupe koje imaju slične osobine i mase upotrebomosmostrukog pristupa, koji su1961. izumeli Gel-Man^[15] iJuval Ne'eman. Gel-Man iDžordž Cvejg, ispravljajući raniji pristupŠoičija Sakate, predložili su1963. godine da se struktura grupa može objasniti postojanjem tri ukusa manjih čestica unutar hadrona:kvarkova.

Reference

[уреди |уреди извор]

^J. Greensite (2011).An introduction to the confinement problem.Springer.ISBN 978-3-642-14381-6.
^D.J. Gross; F. Wilczek (1973). „Ultraviolet behavior of non-abelian gauge theories”.Physical Review Letters.30 (26): 1343—1346.Bibcode:1973PhRvL..30.1343G.doi:10.1103/PhysRevLett.30.1343.
^H.D. Politzer (1973). „Reliable perturbative results for strong interactions”.Physical Review Letters.30 (26): 1346—1349.Bibcode:1973PhRvL..30.1346P.doi:10.1103/PhysRevLett.30.1346.
^„The Nobel Prize in Physics 2004”. Nobel Web. 2004.Архивирано из оригинала 2010-11-06. г. Приступљено2010-10-24.
^Knowlton, Eloise (1998).Joyce, Joyceans, and the Rhetoric of Citation. University Press of Florida. стр. 3.ISBN 0-8130-1610-X.
^Parrinder, P. (1984).James Joyce. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 210—211.
^Gell-Mann, Murray (1995).The Quark and the Jaguar.Owl Books.ISBN 978-0-8050-7253-2.
^Feynman, Richard (1985).QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press.ISBN 978-0-691-12575-6.
^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 .
^wikt:colour force
^„Archived copy”.Архивирано из оригинала 2007-08-20. г. Приступљено2007-08-29. retrieved 6 May 2017
^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.
^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.
^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.
^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 |уреди извор]

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.ISBN 978-3-540-70626-7. . Concepts, Experiments, History and Philosophy, New York: Springer, 2009. .
Jammer, Max (1966),The conceptual development of quantum mechanics, New York: McGraw-Hill,OCLC 534562
Jammer, Max (1974),The philosophy of quantum mechanics: The interpretations of quantum mechanics in historicalperspective, New York: Wiley,ISBN 0-471-43958-4,OCLC 969760
F. Bayen, M. Flato, C. Fronsdal, A. Lichnerowicz and D. „Sternheimer, Deformation theory and quantization I,and II”.Ann. Phys. (N.Y.).111 (1978): 61—151. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза).
D. Cohen,An Introduction to Hilbert Space and Quantum Logic, Springer-Verlag, 1989. This is a thorough and well-illustrated introduction.
Finkelstein, D. (1969), „Matter, Space and Logic”,Boston Studies in the Philosophy of Science, Boston Studies in the Philosophy of Science,V, стр. 1969,ISBN 978-94-010-3383-1,doi:10.1007/978-94-010-3381-7_4.
A. Gleason. Measures on the Closed Subspaces of a Hilbert Space (1957).Journal of Mathematics and Mechanics. ,
R. Kadison. (1951). „Isometries of Operator Algebras”.Annals of Mathematics.54: 325—38.
G. Ludwig (1983).Foundations of Quantum Mechanics. Springer-Verlag.
G. Mackey.Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, W. A. Benjamin, 1963 (paperback reprint by Dover 2004).
R. Omnès. (1999).Understanding Quantum Mechanics. Princeton University Press. . (Discusses logical and philosophical issues of quantum mechanics, with careful attention to the history of the subject).
N. Papanikolaou (2005). „Reasoning Formally About Quantum Systems: An Overview”.ACM SIGACT News.36 (3): 51—66.
C. Piron (1976).Foundations of Quantum Physics. , W. A. Benjamin,
Hermann Weyl (1950).The Theory of Groups and Quantum Mechanics. Dover Publications.
A. Whitaker (2011).The New Quantum Age: From Bell's Theorem to Quantum Computation and Teleportation. Oxford University Press.ISBN 978-0-19-958913-5.
Stephen Hawking (2011).The Dreams that Stuff is Made of. Running Press.ISBN 978-0-76-243434-3.
A. Douglas Stone (2006).Einstein and the Quantum, the Quest of the Valiant Swabian. Princeton University Press.
Richard P. Feynman. (2006).QED: The Strange Theory of Light and Matter. Print: Princeton University Press. .
Pais, Abraham; (1986). „Written by a former Einstein assistant at Princeton”.Inward Bound – Of Matter & Forces in the Physical World. Oxford University Press. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза), this is a beautiful detailed history of modern fundamental physics, from 1895 (discovery of X-rays) to 1983 (discovery of vectors bosons atCERN).
Richard Feynman;Lecture Notes in Physics. Princeton University Press: Princeton (1986).
Richard Feynman;QED. Princeton University Press: Princeton (1982).
Weinberg, Steven; (1995).The Quantum Theory of Fields - Foundations (vol. I). Cambridge University Press. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза) The first chapter (pp. 1–40) of Weinberg's monumental treatise gives a brief history of Q.F.T., p. 608.
Weinberg, Steven;.The Quantum Theory of Fields - Modern Applications.ISBN 0-521-55001-7. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза) (vol. II), Cambridge University Press:Cambridge, U.K. (1996) , pp. 489.
Weinberg, Steven;.The Quantum Theory of Fields – Supersymmetry.ISBN 0-521-55002-5. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза) (vol. III), Cambridge University Press:Cambridge, U.K. (2000) , pp. 419.
Schweber, Silvan S.; (1994).QED and the men who made it: Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga. Princeton University Press.ISBN 0-691-03327-7. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
Ynduráin, Francisco José; (1983).Quantum Chromodynamics: An Introduction to the Theory of Quarks and Gluons. Springer Verlag.ISBN 0-387-11752-0. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза), New York
Miller, Arthur I.; (1995).Early Quantum Electrodynamics : A Sourcebook. Cambridge University Press.ISBN 0-521-56891-9. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
Schwinger, Julian; (1958).Selected Papers on Quantum Electrodynamics. Dover Publications.ISBN 0-486-60444-6. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза), Inc.
O'Raifeartaigh, Lochlainn; (1997).The Dawning of Gauge Theory. Princeton University Press.ISBN 0-691-02977-6. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)(May 5, 1997)
Cao, Tian Yu; (1997).Conceptual Developments of 20th Century Field Theories. Cambridge University Press.ISBN 0-521-63420-2. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
Darrigol, Olivier;La genèse du concept de champ quantique,Annales de Physique (France) 9 (1984) pp. 433–501. Text in French, adapted from the author's Ph.D. thesis.
I. Montvay and G. Münster, (1997).Quantum Fields on a Lattice. Cambridge University Press.
J. Smit (2002).Introduction to Quantum Fields on a Lattice. Cambridge University Press.
H. Rothe (2005).Lattice Gauge Theories, An Introduction. World Scientific.
T. DeGrand and C. DeTar (2006).Lattice Methods for Quantum Chromodynamics. World Scientific.
C. Gattringer and C. B. Lang (2010).Quantum Chromodynamics on the Lattice. Springer.