Kvantová chromodynamika vazební energie - Quantum chromodynamics binding energy

z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Kvantová chromodynamická vazebná energie ( vazební energie QCD ), vazebná energie gluonu nebo chromodynamická vazebná energie jsou kvarky vázající energii společně do hadronů . To je energie pole na silné síly , která je zprostředkovaná gluony . Pohybová energie a interakční energie přispívají k většině hmoty hadronu.

Zdroj hmoty

Většina hmoty hadronů je ve skutečnosti vazebná energie QCD prostřednictvím ekvivalence hmotnostní energie . Tento jev souvisí s porušením chirální symetrie . V případě nukleonů - protonů a neutronů - tvoří vazebná energie QCD asi 99% hmotnosti nukleonu. To je za předpokladu, že za předpokladu, že kinetická energie složek hadronu pohybující se rychlostí světla , která významně přispívá k hmotnosti hadronu, je součástí vazebné energie QCD. U protonů je součet zbytkových hmot tří valenčních kvarků (dva kvarky nahoru a jeden kvarky dolů ) přibližně9,4  MeV / c 2 , zatímco celková hmotnost protonu je asi938,3 MeV / c 2 . U neutronů je součet zbytkových hmot tří valenčních kvarků (dva down kvarky a jeden up kvark) přibližně11,9 MeV / c 2 , zatímco celková hmotnost neutronu je asi939,6 MeV / c 2 . Vezmeme-li v úvahu, že téměř veškerá hmota atomu je koncentrována v nukleonech, znamená to, že asi 99% hmoty každodenní hmoty ( baryonické hmoty ) je ve skutečnosti chromodynamická vazebná energie.

Gluonová energie

I když jsou gluony nehmotné , stále mají energii - chromodynamickou vazebnou energii. Tímto způsobem jsou podobné fotonům , což jsou také nehmotné částice nesoucí energii - fotonová energie . Množství energie na jeden gluon nebo „energii gluonu“ nelze vypočítat. Na rozdíl od energie fotonů, která je kvantifikovatelná, popsaná Planck-Einsteinovým vztahem a závisí na jediné proměnné ( frekvenci fotonu ), neexistuje žádný vzorec pro množství energie nesené každým gluonem. I když lze pozorovat účinky jediného fotonu, jednotlivé gluony nebyly pozorovány mimo hadron. Vzhledem k matematické složitosti kvantové chromodynamiky a poněkud chaotické struktuře hadronů, které jsou složeny z gluonů, valenčních kvarků, mořských kvarků a dalších virtuálních částic , není ani měřitelné, kolik gluonů v daném okamžiku uvnitř hadronu existuje. Kromě toho není veškerá vazebná energie QCD energií gluonu, ale spíše pochází z kinetické energie složek hadronu. Proto lze uvést pouze celkovou QCD vazebnou energii na hadron. V budoucnu by to však studie kvark-gluonové plazmy mohly překonat.

Viz také

Reference

  Decomposition of the proton mass (Lattice QCD): https://physics.aps.org/articles/v11/118