QED болон QCD-ийн гол ялгаа нь QED нь цахилгаан соронзон оронтой цэнэглэгдсэн бөөмсүүдийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог бол QCD нь кварк ба глюонуудын харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдогт оршино.
QED бол квант электродинамик бол QCD бол квант хромодинамик юм. Эдгээр хоёр нэр томьёо нь субатомын бөөмс гэх мэт жижиг хэмжээний бөөмсийн үйлдлийг тайлбарладаг.
QED гэж юу вэ?
QED бол квант электродинамик юм. Энэ нь цэнэгтэй бөөмсийн цахилгаан соронзон оронтой харилцан үйлчлэлцэхийг тодорхойлсон онол юм. Жишээлбэл, энэ нь гэрэл ба бодисын (цэнэглэсэн бөөмстэй) хоорондын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлж болно. Түүгээр ч зогсохгүй энэ нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог. Тэгэхээр энэ нь харьцангуй онол юм. Түүнчлэн мюон зэрэг бөөмсийн соронзон момент есөн оронтой тохирч байгаа тул энэ онолыг амжилттай физик онол гэж үзэж байна.
Үндсэндээ фотонуудын солилцоо нь харилцан үйлчлэлийн хүчний үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь бөөмс фотоныг ялгаруулах эсвэл шингээх үед хөдөлгөөний хурд болон чиглэлээ өөрчилж чаддаг. Түүнчлэн фотонууд нь гэрэл (эсвэл EMR-ийн өөр хэлбэр – Цахилгаан соронзон цацраг) мэт харагдах чөлөөт фотон хэлбэрээр ялгарч болно.
Зураг 01: QED анхан шатны дүрэм
Цэнэглэгдсэн бөөмс хоорондын харилцан үйлчлэл нь нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Энэ нь гэсэн үг; нэгдүгээрт, зөвхөн нэг виртуал (харагдаагүй, үл мэдэгдэх) фотон байдаг ба дараа нь хоёр дахь эрэмбийн процесст харилцан үйлчлэлд оролцдог хоёр фотон гэх мэт. Энд харилцан үйлчлэл нь фотон солилцох замаар явагддаг.
Ямар QCD?
QCD бол квант хромодинамик юм. Энэ нь хүчтэй хүчийг (субатомын хэсгүүдийн хооронд үүсдэг байгалийн, үндсэн харилцан үйлчлэл) тайлбарласан онол юм. Энэ онолыг QED-ийн аналог болгон боловсруулсан. QED-ийн үзэж байгаагаар цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь фотоныг шингээх эсвэл ялгаруулах замаар явагддаг боловч цэнэггүй хэсгүүдийн хувьд энэ нь боломжгүй юм. QCD-ийн мэдээлснээр хүч зөөгч бөөмс нь кварк гэж нэрлэгддэг материйн хэсгүүдийн хооронд хүчтэй хүчийг дамжуулж чаддаг "глюонууд" юм. Юуны өмнө QCD нь кварк ба глюонуудын харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог. Бид кварк ба глюоныг хоёуланг нь "өнгө" гэж нэрлэдэг квант тоогоор хуваарилдаг.
QCD-д бид кваркуудын үйлдлийг тайлбарлахдаа улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван төрлийн “өнгө” ашигладаг. Барион ба мезон гэсэн хоёр төрлийн өнгөт саармаг тоосонцор байдаг. Барионууд нь протон, нейтрон гэх мэт гурван субатомын бөөмсийг агуулдаг. Эдгээр гурван кварк нь өөр өөр өнгөтэй бөгөөд эдгээр гурван өнгөний хольцын үр дүнд төвийг сахисан бөөмс үүсдэг. Нөгөөтэйгүүр, мезонууд нь хос кварк ба антикваркуудыг агуулдаг. Антикваркийн өнгө нь кваркийн өнгийг саармагжуулж чаддаг.
Кварк бөөмс нь хүчтэй хүчээр (глюон солилцох замаар) харилцан үйлчилж болно. Глюонууд нь мөн өнгө агуулдаг; Тиймээс кваркийн гурван өнгө хоорондын харилцан үйлчлэлийг зөвшөөрөхийн тулд харилцан үйлчлэлд 8 глюон байх ёстой. Глюонууд нь өнгө тээдэг тул бие биетэйгээ харьцаж чаддаг (эсрэгээр нь QED дахь фотонууд хоорондоо харилцан үйлчилж чадахгүй). Тиймээс энэ нь кваркуудын илэрхий хязгаарлагдмал байдлыг дүрсэлсэн байдаг (кваркууд зөвхөн барион ба мезон дахь холбогдсон нийлмэл материалд байдаг). Тиймээс энэ бол QCD-ийн цаадах онол юм.
QED болон QCD хоёрын ялгаа юу вэ?
QED нь квант электродинамик, QCD нь квант хромодинамик гэсэн үг. QED болон QCD хоёрын гол ялгаа нь QED нь цахилгаан соронзон оронтой цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог бол QCD нь кварк ба глюонуудын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлдэгт оршино.
Дараах инфографик нь QED болон QCD-ийн ялгааг илүү дэлгэрэнгүйгээр харуулдаг.
Хураангуй – QED vs QCD
QED бол квант электродинамик бол QCD нь квант хромодинамик юм. QED болон QCD хоёрын гол ялгаа нь QED нь цахилгаан соронзон оронтой цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог бол QCD нь кварк ба глюонуудын харилцан үйлчлэлийг дүрсэлдэгт оршино.
