Põhierinevus QED ja QCD vahel on see, et QED kirjeldab laetud osakeste vastasmõju elektromagnetväljaga, samas kui QCD kirjeldab kvarkide ja gluoonide vahelisi koostoimeid.
QED on kvantelektrodünaamika, QCD aga kvantkromodünaamika. Mõlemad terminid selgitavad väikesemahuliste osakeste, näiteks subatomiliste osakeste käitumist.
Mis on QED?
QED on kvantelektrodünaamika. See on teooria, mis kirjeldab laetud osakeste koostoimeid elektromagnetväljadega. Näiteks võib see kirjeldada valguse ja aine (millel on laetud osakesed) vastastikmõju. Lisaks kirjeldab see ka laetud osakeste vahelisi koostoimeid. Niisiis, see on relativistlik teooria. Pealegi on seda teooriat peetud edukaks füüsikaliseks teooriaks, kuna osakeste, näiteks müüonide magnetmoment on selle teooriaga üheksakohaline.
Põhimõtteliselt toimib footonite vahetus interaktsiooni jõuna, sest osakesed võivad footoneid vabastades või neeldudes muuta oma liikumiskiirust ja -suunda. Lisaks võivad footonid kiirguda vabade footonitena, mis paistavad valgusena (või mõne muu EMR-i vormina – elektromagnetkiirgusena).
Joonis 01: QED põhireeglid
Laetud osakeste vahelised vastasmõjud toimuvad järjest keerukamate etappidena. See tähendab; esiteks on ainult üks virtuaalne (nähtamatu ja tuvastamatu) footon ja siis teist järku protsessis on kaks footonit, mis osalevad interaktsioonis ja nii edasi. Siin toimub interaktsioon footonite vahetuse teel.
Mis QCD?
QCD on kvantkromodünaamika. See on teooria, mis kirjeldab tugevat jõudu (looduslik, põhiline interaktsioon, mis toimub subatomaarsete osakeste vahel). Teooria töötati välja QED analoogina. QED järgi toimub laetud osakeste elektromagnetiline interaktsioon footonite neeldumise või emissiooni kaudu, kuid laenguta osakeste puhul pole see võimalik. QCD järgi on jõudu kandvad osakesed "gluoonid", mis võivad edastada tugevat jõudu aineosakeste, mida nimetatakse kvarkideks, vahel. Peamiselt kirjeldab QCD kvarkide ja gluoonide vahelisi koostoimeid. Määrame nii kvarkidele kui ka gluoonidele kvantarvu, mida nimetatakse värviks.
QCD-s kasutame kvarkide käitumise selgitamiseks kolme tüüpi “värve”: punast, rohelist ja sinist. Värvineutraalseid osakesi on kahte tüüpi, nagu barüonid ja mesonid. Barüonid sisaldavad kolme subatomaarset osakest, nagu prootonid ja neutronid. Need kolm kvarki on erineva värviga ja nende kolme värvi segunemise tulemusena tekib neutraalne osake. Teisest küljest sisaldavad mesonid kvarkide ja antikvarkide paare. Antikvarkide värv võib kvargi värvi neutraliseerida.
Kvargiosakesed võivad omavahel suhelda tugeva jõu kaudu (gluoonide vahetamise teel). Gluoonid kannavad ka värve; seega peab kvargi kolme värvi võimaliku interaktsiooni võimaldamiseks interaktsiooni kohta olema 8 gluooni. Kuna gluoonid kannavad värve, saavad nad üksteisega suhelda (seevastu QED-i footonid ei saa üksteisega suhelda). Seega kirjeldab see kvarkide näilist suletust (kvarke leidub ainult seotud komposiitmaterjalides barüonites ja mesonites). Seega on see QCD teooria.
Mis vahe on QED ja QCD vahel?
QED tähistab kvantelektrodünaamikat, samas kui QCD tähistab kvantkromodünaamikat. Peamine erinevus QED ja QCD vahel on see, et QED kirjeldab laetud osakeste vastasmõju elektromagnetväljaga, samas kui QCD kirjeldab kvarkide ja gluoonide vahelisi koostoimeid.
Järgmine infograafik annab rohkem võrdlusi QED ja QCD erinevuste kohta.
Kokkuvõte – QED vs QCD
QED on kvantelektrodünaamika, kus QCD on kvantkromodünaamika. Peamine erinevus QED ja QCD vahel on see, et QED kirjeldab laetud osakeste vastasmõju elektromagnetväljaga, samas kui QCD kirjeldab kvarkide ja gluoonide vahelisi koostoimeid.
