ההבדל העיקרי בין QED ל-QCD הוא ש-QED מתאר את האינטראקציות של חלקיקים טעונים עם השדה האלקטרומגנטי, בעוד QCD מתאר את האינטראקציות בין קווארקים וגלואונים.
QED היא אלקטרודינמיקה קוונטית ואילו QCD היא כרומודינמיקה קוונטית. שני המונחים הללו מסבירים את ההתנהגות של חלקיקים בקנה מידה קטן כגון חלקיקים תת-אטומיים.
מה זה QED?
QED היא אלקטרודינמיקה קוונטית. זוהי תיאוריה המתארת את האינטראקציות של חלקיקים טעונים עם שדות אלקטרומגנטיים. לדוגמה, הוא יכול לתאר את יחסי הגומלין בין אור לחומר (שיש בו חלקיקים טעונים).יתר על כן, הוא מתאר את האינטראקציות בין חלקיקים טעונים גם כן. אז זו תיאוריה רלטיביסטית. חוץ מזה, תיאוריה זו נחשבה לתיאוריה פיזיקלית מוצלחת מאז המומנט המגנטי של חלקיקים, כגון מיואונים, מסכים עם התיאוריה הזו לתשע ספרות.
בעיקרון, חילופי הפוטונים פועלים ככוח האינטראקציה מכיוון שחלקיקים יכולים לשנות את מהירות התנועה ואת כיוון התנועה שלהם בעת שחרור או קליטה של פוטונים. יתרה מכך, פוטונים עשויים להיפלט כפוטונים חופשיים המופיעים כאור (או צורה אחרת של EMR – קרינה אלקטרומגנטית).
איור 01: כללים יסודיים של QED
האינטראקציות בין חלקיקים טעונים מתרחשות בסדרה של שלבים עם מורכבות גוברת. זה אומר; ראשית, יש רק פוטון וירטואלי אחד (בלתי נראה ולא ניתן לזיהוי), ולאחר מכן בתהליך מסדר שני, ישנם שני פוטונים שמעורבים באינטראקציה וכן הלאה.כאן, האינטראקציות מתרחשות באמצעות חילופי פוטונים.
What QCD?
QCD היא כרומודינמיקה קוונטית. זוהי תיאוריה המתארת את הכוח החזק (אינטראקציה טבעית, יסודית המתרחשת בין חלקיקים תת-אטומיים). התיאוריה פותחה כאנלוגיה ל-QED. לפי QED, אינטראקציות אלקטרומגנטיות של חלקיקים טעונים מתרחשות באמצעות ספיגה או פליטה של פוטונים, אך עם חלקיקים לא טעונים, זה לא אפשרי. לפי QCD, חלקיקי נושאי הכוח הם "גלואונים", שיכולים להעביר כוח חזק בין חלקיקי חומר הנקראים קווארקים. בעיקר, QCD מתאר את האינטראקציות בין קווארקים וגלואונים. אנו מקצים גם לקווארקים וגם לגלואונים מספר קוונטי שנקרא "צבע".
ב-QCD, אנו משתמשים בשלושה סוגים של "צבעים" כדי להסביר את ההתנהגות של קווארקים: אדום, ירוק וכחול.ישנם שני סוגים של חלקיקים ניטרליים בצבע כמו בריונים ומזונים. בריונים כוללים שלושה חלקיקים תת-אטומיים כמו פרוטונים ונויטרונים. לשלושת הקווארקים הללו יש צבעים שונים ונוצר חלקיק נייטרלי כתוצאה מתערובת של שלושת הצבעים הללו. מצד שני, המזונים מכילים זוגות של קווארקים ואנטי-קווארקים. צבעם של אנטיקווארקים יכול לנטרל את צבע הקווארק.
חלקיקי הקווארק יכולים לקיים אינטראקציה באמצעות הכוח החזק (על ידי החלפת גלוונים). גלוונים נושאים גם צבעים; לפיכך, חייבים להיות 8 גלוונים לכל אינטראקציה על מנת לאפשר את האינטראקציות האפשריות בין שלושת צבעי הקווארק. מכיוון שגלואונים נושאים צבעים, הם יכולים לקיים אינטראקציה זה עם זה (לעומת זאת, פוטונים ב-QED אינם יכולים לקיים אינטראקציה זה עם זה). לפיכך, הוא מתאר את הכליאה לכאורה של קווארקים (קווארקים נמצאים רק ברכיבים מרוכבים בבריונים ובמזונים). לפיכך, זו התיאוריה מאחורי QCD.
מה ההבדל בין QED ל-QCD?
QED מייצג אלקטרודינמיקה קוונטית כאשר QCD מייצג כרומודינמיקה קוונטית.ההבדל העיקרי בין QED ל-QCD הוא ש-QED מתאר את האינטראקציות של חלקיקים טעונים עם השדה האלקטרומגנטי, ואילו QCD מתאר את האינטראקציות בין קווארקים וגלואונים.
האינפוגרפיקה הבאה מציגה השוואות נוספות לגבי ההבדל בין QED ל-QCD בפרטים נוספים.
סיכום – QED לעומת QCD
QED היא אלקטרודינמיקה קוונטית כאשר QCD היא כרומודינמיקה קוונטית. ההבדל העיקרי בין QED ל-QCD הוא ש-QED מתאר את האינטראקציות של חלקיקים טעונים עם השדה האלקטרומגנטי, ואילו QCD מתאר את האינטראקציות בין קווארקים וגלואונים.
