Kľúčový rozdiel medzi QED a QCD je v tom, že QED popisuje interakcie nabitých častíc s elektromagnetickým poľom, zatiaľ čo QCD popisuje interakcie medzi kvarkami a gluónmi.
QED je kvantová elektrodynamika, zatiaľ čo QCD je kvantová chromodynamika. Oba tieto výrazy vysvetľujú správanie malých častíc, ako sú subatomárne častice.
Čo je QED?
QED je kvantová elektrodynamika. Ide o teóriu, ktorá popisuje interakcie nabitých častíc s elektromagnetickými poľami. Môže napríklad opísať interakcie medzi svetlom a hmotou (ktorá má nabité častice). Okrem toho popisuje aj interakcie medzi nabitými časticami. Je to teda relativistická teória. Okrem toho sa táto teória považuje za úspešnú fyzikálnu teóriu, pretože magnetický moment častíc, ako sú mióny, súhlasí s touto teóriou na deväť číslic.
V podstate výmena fotónov pôsobí ako sila interakcie, pretože častice môžu meniť svoju rýchlosť a smer pohybu, keď uvoľňujú alebo absorbujú fotóny. Okrem toho môžu byť fotóny emitované ako voľné fotóny, ktoré sa javia ako svetlo (alebo iná forma EMR – elektromagnetického žiarenia).
Obrázok 01: Základné pravidlá QED
Interakcie medzi nabitými časticami sa vyskytujú v sérii krokov so zvyšujúcou sa zložitosťou. To znamená; po prvé, existuje iba jeden virtuálny (neviditeľný a nedetegovateľný) fotón a potom v procese druhého rádu existujú dva fotóny, ktoré sa zúčastňujú interakcie atď. Tu dochádza k interakciám prostredníctvom výmeny fotónov.
Aké QCD?
QCD je kvantová chromodynamika. Je to teória, ktorá opisuje silnú silu (prirodzená, základná interakcia, ktorá sa vyskytuje medzi subatomárnymi časticami). Teória bola vyvinutá ako analógia pre QED. Podľa QED dochádza k elektromagnetickým interakciám nabitých častíc prostredníctvom absorpcie alebo emisie fotónov, ale s nenabitými časticami to nie je možné. Podľa QCD sú častice nosičov sily „gluóny“, ktoré môžu prenášať silnú silu medzi časticami hmoty nazývanými kvarky. QCD popisuje predovšetkým interakcie medzi kvarkami a gluónmi. Kvarkom aj gluónom priradíme kvantové číslo nazývané „farba“.
V QCD používame na vysvetlenie správania kvarkov tri typy „farieb“: červenú, zelenú a modrú. Existujú dva typy farebne neutrálnych častíc ako baryóny a mezóny. Baryóny zahŕňajú tri subatomárne častice, ako sú protóny a neutróny. Tieto tri kvarky majú rôzne farby a ako výsledok zmiešania týchto troch farieb vzniká neutrálna častica. Na druhej strane mezóny obsahujú dvojice kvarkov a antikvarkov. Farba antikvarkov môže neutralizovať farbu kvarku.
Kvarkové častice môžu interagovať prostredníctvom silnej sily (výmenou gluónov). Gluóny tiež nesú farby; preto musí existovať 8 gluónov na interakciu, aby sa umožnila možná interakcia medzi tromi farbami kvarku. Keďže gluóny nesú farby, môžu medzi sebou interagovať (naproti tomu fotóny v QED nemôžu navzájom interagovať). Opisuje teda zdanlivú uzavretosť kvarkov (kvarky sa nachádzajú len vo viazaných kompozitoch v baryónoch a mezónoch). Toto je teda teória za QCD.
Aký je rozdiel medzi QED a QCD?
QED znamená kvantovú elektrodynamiku, kde QCD znamená kvantovú chromodynamiku. Kľúčový rozdiel medzi QED a QCD je v tom, že QED popisuje interakcie nabitých častíc s elektromagnetickým poľom, zatiaľ čo QCD popisuje interakcie medzi kvarkami a gluónmi.
Nasledujúca infografika obsahuje podrobnejšie porovnania týkajúce sa rozdielu medzi QED a QCD.
Zhrnutie – QED vs. QCD
QED je kvantová elektrodynamika, kde QCD je kvantová chromodynamika. Kľúčový rozdiel medzi QED a QCD je v tom, že QED popisuje interakcie nabitých častíc s elektromagnetickým poľom, zatiaľ čo QCD popisuje interakcie medzi kvarkami a gluónmi.
