Sự khác biệt giữa QED và QCD
Share
Các sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả sự tương tác của các hạt tích điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả sự tương tác giữa các quark và gluon.
QED là điện động lực học lượng tử trong khi QCD là sắc ký lượng tử. Cả hai thuật ngữ này giải thích hành vi của các hạt quy mô nhỏ như các hạt hạ nguyên tử.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. QED là gì
3. QCD là gì
4. So sánh cạnh nhau - QED vs QCD ở dạng bảng
5. Tóm tắt
QED là gì?
QED là điện động lực học lượng tử. Đó là một lý thuyết mô tả sự tương tác của các hạt tích điện với trường điện từ. Ví dụ, nó có thể mô tả sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất (có các hạt tích điện). Hơn nữa, nó cũng mô tả các tương tác giữa các hạt tích điện. Vì vậy, nó là một lý thuyết tương đối tính. Ngoài ra, lý thuyết này đã được coi là một lý thuyết vật lý thành công kể từ thời điểm từ tính của các hạt, như muon, đồng ý với lý thuyết này đến chín chữ số.
Về cơ bản, sự trao đổi các photon đóng vai trò là lực tương tác vì các hạt có thể thay đổi tốc độ và hướng chuyển động của chúng khi giải phóng hoặc hấp thụ các photon. Hơn nữa, các photon có thể được phát ra dưới dạng các photon tự do xuất hiện dưới dạng ánh sáng (hoặc một dạng khác của EMR - Bức xạ điện từ).
Hình 01: Quy tắc cơ bản của QED
Sự tương tác giữa các hạt tích điện xảy ra trong một loạt các bước với độ phức tạp tăng dần. Điều đó có nghĩa là; đầu tiên, chỉ có một photon ảo (không nhìn thấy và không thể phát hiện), và sau đó trong quy trình bậc hai, có hai photon liên quan đến sự tương tác, v.v. Ở đây, các tương tác xảy ra thông qua trao đổi các photon.
QCD gì?
QCD là sắc ký lượng tử. Đó là một lý thuyết mô tả lực mạnh (một tương tác tự nhiên, cơ bản xảy ra giữa các hạt hạ nguyên tử). Lý thuyết được phát triển tương tự như QED. Theo QED, tương tác điện từ của các hạt tích điện xảy ra thông qua sự hấp thụ hoặc phát xạ của photon, nhưng với các hạt không tích điện thì không thể thực hiện được. Theo QCD, các hạt mang lực là các hạt gluons, có thể truyền một lực mạnh giữa các hạt vật chất gọi là quark. Chủ yếu, QCD mô tả sự tương tác giữa các quark và gluon. Chúng tôi gán cả quark và gluon với một số lượng tử được gọi là màu color.
Trong QCD, chúng tôi sử dụng ba loại màu sắc khác nhau để giải thích hành vi của các quark: đỏ, lục và lam. Có hai loại hạt màu trung tính là baryon và meson. Baryon bao gồm ba hạt hạ nguyên tử như proton và neutron. Ba quark này có màu khác nhau và dạng hạt trung tính là kết quả của hỗn hợp ba màu này. Mặt khác, meson chứa các cặp quark và phản vật chất. Màu của phản vật chất có thể trung hòa màu của quark.
Các hạt quark có thể tương tác thông qua lực mạnh (bằng cách trao đổi gluon). Chất keo cũng mang màu sắc; do đó, phải có 8 gluon cho mỗi tương tác để cho phép các tương tác có thể có giữa ba màu của quark. Vì các gluon mang màu sắc, chúng có thể tương tác với nhau (ngược lại, các photon trong QED không thể tương tác với nhau). Do đó, nó mô tả sự giam cầm rõ ràng của các quark (quark chỉ được tìm thấy trong các vật liệu tổng hợp ràng buộc trong baryon và meson). Vì vậy, đây là lý thuyết đằng sau QCD.
Sự khác biệt giữa QED và QCD là gì?
QED là viết tắt của điện động lực học lượng tử trong đó QCD là viết tắt của sắc ký lượng tử. Sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả sự tương tác của các hạt tích điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả sự tương tác giữa các quark và gluon.
Infographic sau đây trình bày nhiều so sánh hơn về sự khác biệt giữa QED và QCD chi tiết hơn.
Tóm tắt - QED vs QCD
QED là điện động lực học lượng tử trong đó QCD là sắc ký lượng tử. Sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả sự tương tác của các hạt tích điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả sự tương tác giữa các quark và gluon.
Tài liệu tham khảo:
1. Điện tử lượng tử. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., ngày 23 tháng 5 năm 2018, Có sẵn tại đây.
2. Lý thuyết chuỗi và sắc ký lượng tử. Người giả, có sẵn ở đây.
Hình ảnh lịch sự:
1. Quy tắc cơ bản của Qed Qed By Pra1998 - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. QCD QCD - Sắc ký lượng tử Lượng tử theo Nikk (CC BY 2.0) qua Flickr
