Kluczowa różnica między QED i QCD polega na tym, że QED opisuje interakcje naładowanych cząstek z polem elektromagnetycznym, podczas gdy QCD opisuje interakcje między kwarkami i gluonami.
QED to elektrodynamika kwantowa, podczas gdy QCD to chromodynamika kwantowa. Oba te terminy wyjaśniają zachowanie cząstek o małej skali, takich jak cząstki subatomowe.
Co to jest QED?
QED to elektrodynamika kwantowa. Jest to teoria opisująca oddziaływania naładowanych cząstek z polami elektromagnetycznymi. Na przykład może opisywać interakcje między światłem a materią (która ma naładowane cząstki). Ponadto opisuje również interakcje między naładowanymi cząstkami. Jest to więc teoria relatywistyczna. Poza tym teoria ta została uznana za udaną teorię fizyczną, ponieważ moment magnetyczny cząstek, takich jak miony, zgadza się z tą teorią do dziewięciu cyfr.
Zasadniczo wymiana fotonów działa jako siła oddziaływania, ponieważ cząstki mogą zmieniać swoją prędkość i kierunek ruchu podczas uwalniania lub pochłaniania fotonów. Ponadto fotony mogą być emitowane jako fotony swobodne, które pojawiają się jako światło (lub inna forma PEM – promieniowanie elektromagnetyczne).
Rysunek 01: Podstawowe zasady QED
Oddziaływania między naładowanymi cząsteczkami zachodzą w serii etapów o coraz większej złożoności. To znaczy; najpierw jest tylko jeden wirtualny (niewidzialny i niewykrywalny) foton, a następnie w procesie drugiego rzędu występują dwa fotony, które biorą udział w interakcji i tak dalej. Tutaj interakcje zachodzą poprzez wymianę fotonów.
Jaka QCD?
QCD to chromodynamika kwantowa. Jest to teoria opisująca siłę silną (naturalną, fundamentalną interakcję zachodzącą między cząstkami subatomowymi). Teoria została opracowana jako analogia do QED. Według QED oddziaływania elektromagnetyczne naładowanych cząstek zachodzą poprzez absorpcję lub emisję fotonów, ale w przypadku cząstek nienaładowanych nie jest to możliwe. Według QCD, cząstki przenoszące siły to „gluony”, które mogą przenosić silne siły między cząstkami materii zwanymi kwarkami. Przede wszystkim QCD opisuje interakcje między kwarkami i gluonami. Zarówno kwarkom, jak i gluonom przypisujemy liczbę kwantową zwaną „kolorem”.
W QCD używamy trzech rodzajów „kolorów” do wyjaśnienia zachowania kwarków: czerwonego, zielonego i niebieskiego. Istnieją dwa rodzaje cząstek neutralnych kolorystycznie, takie jak bariony i mezony. Bariony obejmują trzy cząstki subatomowe, takie jak protony i neutrony. Te trzy kwarki mają różne kolory i tworzą się neutralne cząstki w wyniku zmieszania tych trzech kolorów. Z drugiej strony mezony zawierają pary kwarków i antykwarków. Kolor antykwarków może neutralizować kolor kwarków.
Cząstki kwarkowe mogą oddziaływać poprzez oddziaływanie silne (poprzez wymianę gluonów). Gluony również noszą kolory; zatem musi być 8 gluonów na interakcję, aby umożliwić możliwe interakcje między trzema kolorami kwarku. Ponieważ gluony niosą kolory, mogą ze sobą oddziaływać (w przeciwieństwie do fotonów w QED nie mogą ze sobą oddziaływać). W ten sposób opisuje pozorne zamknięcie kwarków (kwarki występują tylko w kompozytach związanych w barionach i mezonach). Tak więc jest to teoria stojąca za QCD.
Jaka jest różnica między QED a QCD?
QED oznacza elektrodynamikę kwantową, a QCD oznacza chromodynamikę kwantową. Kluczową różnicą między QED a QCD jest to, że QED opisuje interakcje naładowanych cząstek z polem elektromagnetycznym, podczas gdy QCD opisuje interakcje między kwarkami i gluonami.
Poniższa infografika przedstawia bardziej szczegółowo więcej porównań dotyczących różnicy między QED i QCD.
Podsumowanie – QED vs QCD
QED to elektrodynamika kwantowa, gdzie QCD to chromodynamika kwantowa. Kluczową różnicą między QED a QCD jest to, że QED opisuje interakcje naładowanych cząstek z polem elektromagnetycznym, podczas gdy QCD opisuje interakcje między kwarkami i gluonami.
