Різниця між QED та QCD

The ключова різниця між QED і QCD це те, що QED описує взаємодію заряджених частинок з електромагнітним полем, тоді як QCD описує взаємодію кварків та глюонів.

QED - квантова електродинаміка, тоді як QCD - квантова хромодинаміка. Обидва ці терміни пояснюють поведінку дрібномасштабних частинок, таких як субатомні частинки.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке QED
3. Що таке QCD
4. Порівняльне порівняння - QED проти QCD у табличній формі
5. Підсумок

Що таке QED?

QED є квантова електродинаміка. Це теорія, яка описує взаємодію заряджених частинок з електромагнітними полями. Наприклад, він може описати взаємодію світла і речовини (яка має заряджені частинки). Більше того, він також описує взаємодію між зарядженими частинками. Отже, це релятивістська теорія. Крім того, ця теорія вважається успішною фізичною теорією, оскільки магнітний момент частинок, таких як мюони, погоджується з цією теорією до дев'яти цифр.

В основному обмін фотонами виступає як сила взаємодії, оскільки частинки можуть змінювати свою швидкість і напрямок руху при вивільненні або поглинанні фотонів. Більше того, фотони можуть випромінюватися у вигляді вільних фотонів, які з’являються у вигляді світла (або іншої форми ЕМР - електромагнітного випромінювання).

Малюнок 01: Елементарні правила QED

Взаємодія між зарядженими частинками відбувається в ряд кроків зі збільшенням складності. Це означає; по-перше, існує лише один віртуальний (невидимий і невизначений) фотон, а потім у процесі другого порядку є два фотони, які беруть участь у взаємодії тощо. Тут взаємодії відбуваються за допомогою обміну фотонами.

Що QCD?

QCD є квантова хромодинаміка. Це теорія, яка описує сильну силу (природну, фундаментальну взаємодію, яка відбувається між субатомними частинками). Теорія була розроблена як аналогія для КЕД. Згідно з QED, електромагнітні взаємодії заряджених частинок відбуваються за рахунок поглинання або випромінювання фотонів, але з незарядженими частинками це неможливо. Згідно QCD, частинки носія сили є "глюонами", які можуть передавати сильну силу між частинками речовини, званими кварками. Перш за все, QCD описує взаємодію кварків та глюонів. Ми присвоюємо кваркам і глюонам квантове число, яке називається "колір".

У QCD ми використовуємо три типи «кольорів» для пояснення поведінки кварків: червоний, зелений та синій. Існує два типи кольорово-нейтральних частинок, як баріони та мезони. Баріони включають три субатомні частинки, такі як протони та нейтрони. Ці три кварки мають різні кольори і утворюють нейтральну частинку в результаті суміші цих трьох кольорів. З іншого боку, мезони містять пари кварків і антикварків. Колір антикварок може нейтралізувати колір кварків.

Частинки кварків можуть взаємодіяти через сильну силу (шляхом обміну глюонів). Клеї також несуть кольори; таким чином, повинно бути 8 глюонів на взаємодію, щоб дозволити можливі взаємодії між трьома кольорами кварків. Оскільки глюони несуть кольори, вони можуть взаємодіяти один з одним (на відміну від цього, фотони в КЕД не можуть взаємодіяти один з одним). Таким чином, він описує уявне обмеження кварків (кварки зустрічаються лише у зв’язаних композитах в баріонах і мезонах). Таким чином, це теорія QCD.

Яка різниця між QED та QCD?

QED означає квантову електродинаміку, де QCD означає квантову хромодинаміку. Ключова відмінність між QED та QCD полягає в тому, що QED описує взаємодію заряджених частинок з електромагнітним полем, тоді як QCD описує взаємодію між кварками та глюонами.

Наступна інфографіка представляє більше порівнянь щодо різниці між QED та QCD більш детально.

Підсумок - QED проти QCD

QED - квантова електродинаміка, де QCD - квантова хромодинаміка. Ключова відмінність між QED та QCD полягає в тому, що QED описує взаємодію заряджених частинок з електромагнітним полем, тоді як QCD описує взаємодію між кварками та глюонами.

Довідка:

1. «Квантова електродинаміка». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 23 травня 2018 р., Доступний тут.
2. «Теорія струн та квантова хромодинаміка». Манекени, доступні тут.

Надано зображення:

1. "елементарні правила Qed" від Pra1998 - Власна робота (Public Domain) через Вікісховище Commons
2. "QCD - квантова хромодинаміка" від Nikk (CC BY 2.0) через Flickr