Википедија

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 „boja” se koristi u teoriji obojenog naboja, „hromodinamici”.

Istorija

уреди

Izumom komora sa mehurićima i varnične komore tokom 1950-ih, u eksperimentalnoj fizici čestica je otkriven veliki i stalno rastući broj čestica zvanih hadroni. Činilo se da zbog tako velikog broj čestica ne mogu sve da budu fundamentalne. Prvo su čestice klasifikovane po naelektrisanju i izospinu od strane Judžina Vignera i Vernera Hajzenberga; a zatim u periodu 1953–56,[12][13][14] po čudnosti doprinosom Mari Gel-Mana i Kazuhiko Nišijime (pogledajte Gel-Man–Nišijiminu formulu). Da bi se stekao bolji uvid, hadroni su sortirani u grupe koje imaju slične osobine i mase upotrebom osmostrukog pristupa, koji su 1961. izumeli Gel-Man[15] i Juval Ne'eman. Gel-Man i Džordž Cvejg, ispravljajući raniji pristup Šoičija Sakate, predložili su 1963. godine da se struktura grupa može objasniti postojanjem tri ukusa manjih čestica unutar hadrona: kvarkova.

Reference

уреди
  1. ^ J. Greensite (2011). An introduction to the confinement problem. Springer. ISBN 978-3-642-14381-6. 
  2. ^ 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. 
  3. ^ 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. 
  4. ^ „The Nobel Prize in Physics 2004”. Nobel Web. 2004. Архивирано из оригинала 2010-11-06. г. Приступљено 2010-10-24. 
  5. ^ Knowlton, Eloise (1998). Joyce, Joyceans, and the Rhetoric of Citation. University Press of Florida. стр. 3. ISBN 0-8130-1610-X. 
  6. ^ Parrinder, P. (1984). James Joyce. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 210—211. 
  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. 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 historical perspective , 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. .
  • 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. , this is a beautiful detailed history of modern fundamental physics, from 1895 (discovery of X-rays) to 1983 (discovery of vectors bosons at CERN).
  • 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.  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.  (vol. II), Cambridge University Press:Cambridge, U.K. (1996) , pp. 489.
  • Weinberg, Steven;. The Quantum Theory of Fields – Supersymmetry. ISBN 0-521-55002-5.  (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. 
  • Ynduráin, Francisco José; (1983). Quantum Chromodynamics: An Introduction to the Theory of Quarks and Gluons. Springer Verlag. ISBN 0-387-11752-0. , New York
  • Miller, Arthur I.; (1995). Early Quantum Electrodynamics : A Sourcebook. Cambridge University Press. ISBN 0-521-56891-9. 
  • Schwinger, Julian; (1958). Selected Papers on Quantum Electrodynamics. Dover Publications. ISBN 0-486-60444-6. , Inc.
  • O'Raifeartaigh, Lochlainn; (1997). The Dawning of Gauge Theory. Princeton University Press. ISBN 0-691-02977-6. (May 5, 1997)
  • Cao, Tian Yu; (1997). Conceptual Developments of 20th Century Field Theories. Cambridge University Press. ISBN 0-521-63420-2. 
  • 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. 

Dodatna literatura

уреди

Spoljašnje veze

уреди
 
Kvantna hromodinamika на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Kvantna_hromodinamika&oldid=28904886”