Разлика между QED и QCD

Най- ключова разлика между QED и QCD е това QED описва взаимодействията на заредените частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кваркове и глюони.

QED е квантова електродинамика, докато QCD е квантова хромодинамика. И тези два термина обясняват поведението на малки мащабни частици като субатомни частици.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е QED
3. Какво е QCD
4. Паралелно сравнение - QED срещу QCD в таблична форма
5. Резюме

Какво е QED?

QED е квантова електродинамика. Това е теория, която описва взаимодействията на заредените частици с електромагнитните полета. Например, тя може да опише взаимодействията между светлина и материя (която има заредени частици). Освен това, той описва и взаимодействията между заредените частици. И така, това е релативистка теория. Освен това тази теория се счита за успешна физическа теория, тъй като магнитният момент на частици, като мюони, е съгласен с тази теория до девет цифри.

По принцип обмяната на фотони действа като силата на взаимодействието, тъй като частиците могат да променят скоростта и посоката си на движение при освобождаване или абсорбиране на фотони. Освен това фотоните могат да бъдат излъчвани като свободни фотони, които се появяват като светлина (или друга форма на EMR - Електромагнитно излъчване).

Фигура 01: QED елементарни правила

Взаимодействията между заредените частици се случват на серия от стъпки с нарастваща сложност. Това означава; първо, има само един виртуален (невидим и неоткриваем) фотон, а след това в процес от втори ред има два фотона, които участват във взаимодействието и така нататък. Тук взаимодействията се осъществяват чрез обмен на фотони.

Какво QCD?

QCD е квантова хромодинамика. Това е теория, която описва силната сила (естествено, фундаментално взаимодействие, което се случва между субатомните частици). Теорията е разработена като аналогия за QED. Според QED електромагнитните взаимодействия на заредените частици се случват чрез абсорбция или излъчване на фотони, но с незаредени частици това не е възможно. Според QCD, частиците на носещата сила са „глуони“, които могат да предават силна сила между частици от материята, наречени кварки. Основно QCD описва взаимодействията между кваркове и глюони. Ние приписваме кварки и глуони с квантово число, наречено „цвят“.

В QCD използваме три вида „цветове“, за да обясним поведението на кваркове: червен, зелен и син. Има два вида цветно-неутрални частици като бариони и мезони. Барионите включват три субатомни частици като протони и неутрони. Тези три кварка имат различни цветове и форми на неутрални частици в резултат на смес от тези три цвята. От друга страна, мезоните съдържат двойки кварки и антикварки. Цветът на антикварки може да неутрализира цвета на кварк.

Частиците на кварка могат да взаимодействат чрез силната сила (чрез обмен на глуони). Глуоните също носят цветове; по този начин, трябва да има 8 глюона на взаимодействие, за да се даде възможност на възможните взаимодействия между трите цвята на кварк. Тъй като глуоните носят цветове, те могат да взаимодействат помежду си (за разлика от тях, фотоните в QED не могат да взаимодействат помежду си). Така тя описва очевидното ограничаване на кваркове (кваркове се срещат само в свързани композити в бариони и мезони). По този начин това е теорията зад QCD.

Каква е разликата между QED и QCD?

QED означава квантова електродинамика, където QCD означава квантова хромодинамика. Ключовата разлика между QED и QCD е, че QED описва взаимодействията на заредените частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кваркове и глуони.

Следващата инфографика представя повече сравнения относно разликата между QED и QCD по-подробно.

Обобщение - QED срещу QCD

QED е квантова електродинамика, където QCD е квантова хромодинамика. Ключовата разлика между QED и QCD е, че QED описва взаимодействията на заредените частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кваркове и глуони.

справка:

1. „Квантова електродинамика.“ Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 23 май 2018 г., наличен тук.
2. "Теория на струните и квантова хромодинамика." Манекени, налични тук.

С любезност на изображенията:

1. "Qed елементарни правила" от Pra1998 - Собствена работа (Public Domain) през Commons Wikimedia
2. “QCD - квантова хромодинамика” от Nikk (CC BY 2.0) чрез Flickr