Cromodinàmica quàntica
De Viquipèdia
La cromodinàmica quàntica (CDQ o QCD, de l'anglès quantum chromodynamics) és la teoria física que descriu la força nuclear forta o interacció forta, una de les quatre forces fonamentals de la natura. Va ser proposada al començament dels anys 1970 per David Politzer i per Frank Wilczek i David Gross com a teoria per a entendre l'estructura dels protons, neutrons i partícules similars (els hadrons). És una teoria quàntica de camps del tipus anomenat «teoria gauge no abeliana», per descriure la interacció de quarks i gluons. Gross, Wilczek i Politzer van rebre el Premi Nobel de Física l'any 2004 pels seus treballs en cromodinàmica quàntica.
La cromodinàmica quàntica és una part important del model estàndard de la física de partícules. El nom «cromodinàmica» prové de la paraula grega chromós (color). Aquest nom és oportú perquè a la càrrega dels quarks es coneix generalment com «color» encara que no té cap relació amb la percepció visual del color.
La cromodinàmica quàntica presenta dues característiques especials:
- Llibertat assimptòtica, que significa que el reaccions de molt alta energia els quarks i els gluons interaccionen molt dèbilment.
- Confinament, que significa que la força entre quarks no disminueix a mesuar que augmenta la distància entre ells. Per això, caldria una energia infinita per separar dos quarks i estan sempre units formant hadrons, com el protó o el neutró. Tot i que no s'ha demostrat analíticament, es creu que el confinament és una propietat certa de la QCD, ja que explica la impossibilitat d'observar quarks lliures.
Més tècnicament, segons la QCD, el caràcter de la interacció forta està determinat per una simetria especial entre les càrregues de color dels quarks. Aquesta simetria és el grup de gauge SU(3) i els quarks es transformen sota aquest grup com a triplets SU(3) de camps fermiònics de Dirac. Encara que les expansions pertorbatives són importants per al desenvolupament de la QCD, aquesta també prediu molts efectes no pertorbatius, com el confinament, els condensats fermiònics i els instantons.
