Klíčový rozdíl mezi QED a QCD je ten, že QED popisuje interakce nabitých částic s elektromagnetickým polem, zatímco QCD popisuje interakce mezi kvarky a gluony.
QED je kvantová elektrodynamika, zatímco QCD je kvantová chromodynamika. Oba tyto termíny vysvětlují chování malých částic, jako jsou subatomární částice.
Co je QED?
QED je kvantová elektrodynamika. Jde o teorii, která popisuje interakce nabitých částic s elektromagnetickými poli. Může například popsat interakce mezi světlem a hmotou (která má nabité částice). Kromě toho popisuje také interakce mezi nabitými částicemi. Jde tedy o relativistickou teorii. Kromě toho je tato teorie považována za úspěšnou fyzikální teorii, protože magnetický moment částic, jako jsou miony, souhlasí s touto teorií na devět číslic.
Výměna fotonů v zásadě působí jako síla interakce, protože částice mohou měnit svou rychlost a směr pohybu, když uvolňují nebo absorbují fotony. Kromě toho mohou být fotony emitovány jako volné fotony, které se jeví jako světlo (nebo jiná forma EMR – elektromagnetického záření).
Obrázek 01: Základní pravidla QED
K interakcím mezi nabitými částicemi dochází v sérii kroků s rostoucí složitostí. To znamená; za prvé, existuje pouze jeden virtuální (neviditelný a nedetekovatelný) foton, a pak v procesu druhého řádu existují dva fotony, které se účastní interakce a tak dále. Zde k interakcím dochází prostřednictvím výměny fotonů.
Jaké QCD?
QCD je kvantová chromodynamika. Je to teorie, která popisuje silnou sílu (přirozenou, základní interakci, ke které dochází mezi subatomárními částicemi). Tato teorie byla vyvinuta jako analogie pro QED. Podle QED dochází k elektromagnetickým interakcím nabitých částic prostřednictvím absorpce nebo emise fotonů, ale u nenabitých částic to není možné. Podle QCD jsou částice nosiče síly „gluony“, které mohou přenášet silnou sílu mezi částicemi hmoty nazývanými kvarky. Primárně QCD popisuje interakce mezi kvarky a gluony. Kvarkům i gluonům přiřadíme kvantové číslo zvané „barva“.
V QCD používáme k vysvětlení chování kvarků tři typy „barvy“: červenou, zelenou a modrou. Existují dva typy barevně neutrálních částic jako baryony a mezony. Baryony zahrnují tři subatomární částice, jako jsou protony a neutrony. Tyto tři kvarky mají různé barvy a jako výsledek směsi těchto tří barev se tvoří neutrální částice. Na druhou stranu mezony obsahují dvojice kvarků a antikvarků. Barva antikvarků může neutralizovat barvu kvarku.
Kvarkové částice mohou interagovat prostřednictvím silné síly (výměnou gluonů). Gluony také nesou barvy; proto musí existovat 8 gluonů na interakci, aby byla umožněna možná interakce mezi třemi barvami kvarku. Vzhledem k tomu, že gluony nesou barvy, mohou mezi sebou interagovat (naproti tomu fotony v QED spolu interagovat nemohou). Popisuje tedy zdánlivé ohraničení kvarků (kvarky se nacházejí pouze ve vázaných kompozitech v baryonech a mezonech). Tak toto je teorie za QCD.
Jaký je rozdíl mezi QED a QCD?
QED znamená kvantovou elektrodynamiku, kdežto QCD znamená kvantovou chromodynamiku. Klíčový rozdíl mezi QED a QCD je ten, že QED popisuje interakce nabitých částic s elektromagnetickým polem, zatímco QCD popisuje interakce mezi kvarky a gluony.
Následující infografika představuje podrobnější srovnání rozdílů mezi QED a QCD.
Shrnutí – QED vs. QCD
QED je kvantová elektrodynamika, kde QCD je kvantová chromodynamika. Klíčový rozdíl mezi QED a QCD je ten, že QED popisuje interakce nabitých částic s elektromagnetickým polem, zatímco QCD popisuje interakce mezi kvarky a gluony.
