양자 색역학

Quantum chromodynamics

이론 물리학에서 양자 색역학(QCD)은 글루온에 의해 매개되는 쿼크 사이의 강한 상호작용 이론이다.쿼크는 양성자, 중성자, 파이온과 같은 복합 강입자를 구성하는 기본 입자입니다.QCD는 대칭군 SU(3)를 가진 비벨 게이지 이론이라고 불리는 양자장 이론의 한 종류이다.전하의 QCD 유사체는 컬러라고 불리는 특성이다.글루온은 양자전기역학에서 광자가 전자기력에 적용되는 것처럼 이론의 힘 전달체이다.그 이론은 입자물리학 표준모형의 중요한 부분이다.QCD에 대한 많은 실험 증거들이 수년간 수집되어 왔다.

QCD는 다음 3가지 주요 특성을 나타냅니다.

  • 제한.두 색전하가 분리될 때 일정하게 유지되는 힘 때문에, 에너지는 쿼크-반쿼크 쌍이 자발적으로 생성될 때까지 증가하며, 초기 하드론은 색전하를 분리하는 대신 하드론 쌍으로 변합니다.분석적으로 입증되지 않았지만, 색상 제한은 격자 QCD 계산과 수십 년에 걸친 [1]실험을 통해 잘 확립되었습니다.
  • 점근 자유도, 쿼크와 글루온 사이의 상호작용 강도가 이러한 상호작용의 에너지 척도가 증가함에 따라 지속적으로 감소한다(및 해당 길이 척도가 감소한다).QCD의 점근적 자유는 1973년 데이비드 그로스와 프랭크 [2]윌체크에 의해 발견되었고, 같은 [3]해에 데이비드 폴리처(David Politzer)에 의해 독립적으로 발견되었다.이 연구로, 세 사람 모두 2004년 [4]노벨 물리학상을 공동 수상했다.
  • 키랄 대칭 파괴, 쿼크의 중요한 전역 대칭의 자발적 대칭 파괴, 아래에 자세히 설명되어 있으며 쿼크의 질량보다 훨씬 높은 강입자에 대한 질량을 생성하고 의사칼라 중간자를 예외적으로 가볍게 만든 결과입니다.난부 요이치로(南部 advent一郞)는 QCD가 등장하기 10여 년 전 이 현상을 설명한 공로로 2008년 노벨 물리학상을 수상했다.격자 시뮬레이션 결과 그의 모든 일반적인 예측이 확인되었습니다.

용어.

물리학자 머레이 겔만은 현재의 의미로 쿼크라는 단어를 만들었다.그것은 원래 제임스 조이스피니건스 웨이크에서 "Three Quarks for Must Mark"라는 구절에서 유래되었다.1978년 6월 27일, 겔만은 옥스포드 영어 사전의 편집자에게 사적인 편지를 썼는데, 그는 조이스의 말에 영향을 받았다고 말했다: "3개의 쿼크에 대한 암시는 완벽해 보였다." (원래에는 3개의 쿼크만 발견되었다.)[5]

QCD의 세 가지 전하(양자 전기역학이나 QED의 전하와는 대조적으로)는 보통 인간이 인식하는 세 가지 색상(빨강, 초록, 파랑)에 대한 느슨한 유추에 의해 " 전하"라고 불립니다.이 명명법을 제외하고 양자 파라미터 "color"는 일상적이고 친숙한 색상의 현상과 전혀 관련이 없습니다.

쿼크 사이의 힘은 색력[6](또는 색력[7]) 또는 강한 상호작용으로 알려져 있으며 핵력의 원인이 된다.

전하의 이론을 "전기역학"이라고 부르기 때문에, 그리스어 δμα 채도 "색상"은 색전하의 이론인 "색상역학"에 적용됩니다.

역사

1950년대에 버블 챔버와 스파크 챔버의 발명으로, 실험 입자 물리학은 강입자라고 불리는 크고 계속 증가하는 입자를 발견했다.그렇게 많은 입자가 모두 기본이 될 수는 없는 것처럼 보였다.먼저, 입자는 유진 위그너와 베르너 하이젠버그의해 전하와 아이소스핀의해 분류되었고,[8][9][10] 1953-56년에는 머레이 겔만과 니시지마 카즈히코이상도따라 분류되었다(겔만-니시지마 공식 참조).더 나은 통찰력을 얻기 위해, 강입자는 1961년 겔만과[11] 유발 니먼에 의해 발명된 8배의 방법을 사용하여 유사한 성질과 질량을 가진 그룹으로 분류되었다.1963년 사카타 쇼이치의 이전 접근법을 수정한 겔만과 조지 츠바이그는 강입자 안에 세 가지 맛의 작은 입자가 존재함으로써 그룹의 구조가 설명될 수 있다고 계속해서 제안했다.겔만은 또한 쿼크가 글루온과 [12][13]상호작용하는 장 이론 모델에 대해 간략히 논의했다.

보리스 Struminsky[15]의 예고의 Ω−hyperon 평행하게 스핀을 보이며 3이상한 쿼크로 이루어진 것과 관련하여 짧은 각주로 아마도 quarks가 추가적인 양자 수 있어야 한다는 것이었다 made[14]이후 쿼크다 fermions기 때문에, 그런 조합에서 금지되어 있어(이 상황, 특이한. 파울리의하고클루전 원리:

세 개의 동일한 쿼크는 반대칭 S-상태를 형성할 수 없습니다.반대칭 궤도 S-상태를 실현하기 위해서는 쿼크가 추가 양자수를 가질 필요가 있다.

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보리스 스트루민스키는 니콜라이 보골류보프의 박사과정 학생이었다.이 프리프린트에서 고려된 문제는 이 [15]연구에서 보리스 스트루민스키에게 조언한 니콜라이 보골류보프에 의해 제안되었다.1965년 초, 니콜라이 보골류보프, 보리스 스트루민스키, 알버트 타브켈리제는 쿼크 양자 [16]자유도에 대한 더 자세한 논의를 담은 프리프린트를 썼다.이 연구는 1965년 [17][18]5월 이탈리아 트리에스테에서 열린 국제 회의에서 그의 협력자들의 동의 없이 Albert Tavkhelidze에 의해 발표되기도 했다.

쿼크 모델에서는 평행 스핀을 가진 3개의 업 쿼크로 구성되어 있으며, δ++ 바리온도 이와 유사한 불가사의한 상황이었다.1964-65년 그린버그[19] 한-남부[20] 쿼크가 나중에 색전하라고 불리는 추가적인 SU(3) 게이지 자유도를 갖는 것을 제안함으로써 이 문제를 독립적으로 해결했다.한과 남부에서는 쿼크가 벡터 게이지 보손의 옥텟인 글루온을 통해 상호작용할 수 있다는 점에 주목했다.

자유 쿼크 탐색이 지속적으로 새로운 입자에 대한 어떠한 증거도 찾아내지 못했기 때문에, 그리고 그 당시 소립자는 분리되고 분리될 수 있는 입자로 정의되었기 때문에, 겔만은 종종 쿼크는 실제 입자가 아니라 단지 편리한 수학적 구성일 뿐이라고 말했다.이 스테이트먼트의 의미는, 통상은 문맥상 명확합니다.그는 쿼크가 한정되어 있다는 것을 의미했지만, 그는 또한 강한 상호작용이 양자장 이론으로 충분히 설명될 수 없다는 것을 암시하고 있었다.

리처드 파인만은 높은 에너지 실험으로 쿼크가 진짜 입자임을 증명했다고 주장했습니다. 는 쿼크를 파톤이라고 불렀습니다.입자로, 파인만은 경로를 따라 이동하는 물체, 즉 필드 이론에서 소립자를 의미했다.

파인만과 겔만 접근법의 차이는 이론 물리학계의 깊은 분열을 반영했다.파인만은 쿼크가 다른 입자처럼 위치나 운동량의 분포를 가지고 있다고 생각했고, 그는 파톤 운동량의 확산이 회절 산란을 설명한다고 믿었다.비록 겔만은 특정 쿼크 전하가 국지화될 수 있다고 믿었지만, 그는 공간과 시간이 분해되기 때문에 쿼크 자체가 국지화될 수 없다는 가능성을 열어두었다.이것은 S 매트릭스 이론의 보다 급진적인 접근법이었다.

제임스 비요켄은 점 모양의 파톤이 전자와 양성자의 깊은 비탄성 산란에서 특정 관계를 의미한다고 제안했는데, 이는 1969년 SLAC의 실험에서 검증되었다.이로 인해 물리학자들은 강한 상호작용을 위해 S 매트릭스 접근법을 포기했다.

1973년 물리학자 Harald Fritsch와 Heinrich Leutwyler [de]와 물리학자 Murray Gell-Mann에 [21]의해 "강력장"의 원천으로서의 색깔의 개념이 QCD 이론으로 개발되었습니다.특히, 그들은 1954년 첸닝양로버트[22] 밀스가 개발한 일반 자기장 이론을 이용했는데, 이 이론에서는 힘의 반송파 입자가 더 많은 반송파 입자를 방출할 수 있다.(이는 전자력을 전달하는 광자가 더 이상의 광자를 방출하지 않는 QED와는 다릅니다.)

데이비드 그로스, 데이비드 폴리처, 프랭크 윌체크의한 강한 상호작용에서의 점근적 자유성의 발견은 물리학자들이 섭동 이론의 양자장 이론 기법을 사용하여 많은 높은 에너지 실험의 결과에 대한 정확한 예측을 할 수 있게 했다.글루온의 증거는 1979년 PETRA의 3 제트 이벤트에서 발견되었다.이러한 실험은 점점 더 정밀해졌고, 결국 LEPCERN에서 몇 퍼센트 수준에서 섭동 QCD를 검증했습니다.

점근적 자유의 다른 면은 구속이다.색전하 사이의 힘은 거리에 따라 감소하지 않기 때문에 쿼크와 글루온은 하드론으로부터 절대 자유로울 수 없다고 여겨진다.이론의 이러한 측면은 격자 QCD 계산 에서 검증되지만 수학적으로 증명되지는 않습니다.클레이 수학 연구소가 발표한 밀레니엄문제 중 하나는 청구인이 그러한 증거를 제시하도록 요구한다.비교란성 QCD의 다른 측면은 쿼크-글루온 플라스마를 포함한 쿼크 물질의 위상 탐색이다.

단거리 입자 한계와 제한 장거리 한계 사이의 관계는 S 매트릭스 [23][24]이론의 현대적인 형태인 이론을 사용하여 최근에 연구된 주제 중 하나이다.

이론.

일부 정의

물리학의 미해결 문제:

비격동 체제에서의 QCD:

입자물리학의 모든 장론은 관찰로부터 그 존재를 추론하는 자연의 특정한 대칭에 기초한다.이런 것들이 있을 수 있습니다.

  • 시공간에서 각 지점에서 독립적으로 작용하는 대칭인 국소 대칭입니다.이러한 대칭은 각각 게이지 이론의 기초가 되고 자체 게이지 보손의 도입이 필요합니다.
  • 글로벌 대칭: 모든 시공간 지점에 동시에 작업을 적용해야 하는 대칭입니다.

QCD는 국소 대칭을 정의하기 위해 색전하를 취함으로써 얻어진 SU(3) 게이지 그룹의 비벨리안 게이지 이론(또는 양-밀스 이론)이다.

강한 상호작용은 쿼크의 다른 맛을 구별하지 않기 때문에 QCD는 쿼크의 다른 질량에 의해 깨지는 대략적인 맛 대칭을 가집니다.

키랄리티의 개념을 필요로 하는 정의와 왼손잡이와 오른손잡이의 구별을 필요로 하는 추가적인 글로벌 대칭이 있습니다.입자의 스핀이 운동 방향에 양의 투영을 가지면 오른손잡이라고 하고 그렇지 않으면 왼손잡이라고 합니다.키랄리티와 핸드니스(handshness)는 동일하지 않지만 높은 에너지에서는 거의 동등해집니다.

  • 키랄 대칭은 이 두 종류의 입자의 독립적인 변환을 수반합니다.
  • 벡터 대칭(대각 대칭이라고도 함)은 두 카이럴리티에 동일한 변환이 적용됨을 의미합니다.
  • 축대칭은 왼쪽 입자에 하나의 변환이 적용되고 오른쪽 입자에 역변환이 적용되는 것입니다.

추가 설명: 이중성

앞서 언급했듯이, 점근 자유도는 큰 에너지(단거리에 해당)에서 입자 사이에 실질적으로 상호작용이 없음을 의미한다.이는 일반적으로 상호작용의 부재를 장거리와의 연결로 연결하기 때문에 더 정확히는 이중이라고 말할 수 있다.그러나 이미 프란츠 Wegner,[25]의 최초의 논문은 1971년 단순한 게이지 고정 격자 모델, 원본 모델의 고온 행동, 예를 들어 큰 거리에서 상관 관계의 강한 부식을 활용한 고체 이론가,에 언급되었듯이, 그(질서 정연한!)이중 model,의 저온 거동에 해당합니다. NIM의 과거형ely 짧은 거리에 대한 거의 완벽한 배열로부터의 단거리 편차와 같은 비점근 상관 관계의 점근적 붕괴.여기에서는 Wegner와 대조적으로 이 [26]기사에서 설명한 듀얼 모델만 있습니다.

대칭군

색상 그룹 SU(3)는 게이지가 QCD를 발생시키는 국소 대칭에 해당합니다.전하가 로컬 대칭 그룹 U(1)의 표현으로 라벨링되며, QED를 제공하기 위해 측정됩니다. 이것은 아벨 그룹입니다.질량이 없는 쿼크의 N가지 맛을 가진f QCD 버전을 고려할 경우, 글로벌(키랄) 플레이버 대칭 그룹L SU(Nf) × SUR(Nf) × UB(1) × U(1)가A 있다.키랄 대칭은 키랄 응축수의 형성과 함께 벡터(L+R) SUV(Nf)에 대한 QCD 진공에 의해 자연스럽게 파괴됩니다.벡터 대칭 UB(1)는 쿼크의 바리온 수에 해당하며 정확한 대칭입니다.축대칭A U(1)는 고전 이론에서는 정확하지만 양자 이론에서는 이상이라고 불리는 발생이다.Instanton이라고 불리는 Gluon 필드 구성은 이 이상과 밀접하게 관련되어 있습니다.

SU(3) 대칭에는 두 가지 유형이 있습니다. 쿼크의 다른 색상에 작용하는 대칭이 있습니다. 그리고 이것은 글루온에 의해 매개되는 정확한 게이지 대칭입니다. 그리고 다른 쿼크의 다른 맛을 서로 회전시키는 향미 대칭 또는 향미 SU(3)도 있습니다.플레이버 SU(3)는 QCD 진공의 대략적인 대칭이며 기본 대칭이 아닙니다.그것은 세 개의 가장 가벼운 쿼크 중 작은 질량의 우연한 결과이다.

QCD 진공에는 질량이 QCD 척도보다 작은 모든 쿼크의 진공 응축물이 있습니다.여기에는 업 쿼크와 다운 쿼크가 포함되며, 다른 쿼크는 포함되지 않습니다.진공은 위아래로 SU(2) 아이소스핀 회전 하에서는 대칭이며, 위아래로, 이상하거나 풀 플레이버 그룹 SU(3) 회전 하에서는 약간 더 작으며, 관찰된 입자는 아이소스핀과 SU(3) 멀티렛을 만든다.

대략적인 맛의 대칭은 게이지 보손과 관련된 것을 가지고 있고, Rho와 오메가 같은 입자를 관찰하지만, 이 입자들은 글루온과 전혀 다르며 질량이 없는 것도 아닙니다.QCD의 대략적인 문자열 설명에 있는 긴급 게이지 보손입니다.

라그랑지안

쿼크와 글루온의 역학은 양자 색역학 라그랑지안에 의해 제어된다.게이지 불변 QCD 라그랑지안은

여기서 i ( _ SU(3) 게이지 그룹의 기본 표현에서 1(\displaystyle1)부터 33)까지 시공간 동적 인 쿼크 필드는 1 3)부터 3(\ 3까지입니다{\}}은 게이지 공변 도함수이며, θ는μ 스피너 표현과 로렌츠 그룹의 벡터 표현을 연결하는 디랙 행렬입니다

여기서 게이지 공변도함수 μ i - ( ) a \ (}\}=\ij \ (mathcal기본 표현에서 무한소수 SU(3) a\ T_ 통해 필드를 표시합니다.이러한 생성기의 명시적 표현은 a a/ { } = \ _ / 로 나타나며, ( a 8 ) { , ( a \8 )는 겔만 행렬이다.

μ a{\G_ \nu }^{a 양자전기역학에서 전자장 강도 텐서 Fμν 유사한 게이지 불변 글루온 전계 강도 텐서를 나타낸다.다음 항목에 [27]의해 지정됩니다.

서 A μa ( }^{ SU(3) 게이지 그룹의 인접 표현에서 11)부터 8 8까지 이어지는 시공간 동적 함수인 글루온 필드이며, Fabc SU(3)의 구조 상수입니다.a, b 또는 c 지수를 위로 이동하거나 아래로 풀다운하는 규칙은 f = f = f인 반면abc μ 또는 μabcabc 지수의 경우 메트릭 시그니처(+ - - - -)에 대응하는 비표준 상대론적 규칙이 있습니다.

변수 m과 g는 각각 쿼크 질량과 이론의 결합에 대응하며, 이들은 재규격화 될 수 있다.

중요한 이론적 개념은 윌슨 루프(Kenneth G. Wilson의 이름을 딴)이다.격자 QCD에서 위의 라그랑지안의 최종항은 윌슨 루프를 통해 이산되며, 보다 일반적으로 윌슨 루프의 동작은 구속된 위상과 비결합된 위상을 구별할 수 있다.

필드

쿼크, 앤티크, 글루온의 세 가지 색상에 대한 강한 전하 패턴(전하가 0인 두 개가 겹쳐 있음)입니다.

쿼크는 거대한 회전이다. 계지를 QCD 함량으로 하는 색전하를 띠는 1⁄2 페르미온.쿼크는 게이지 그룹 SU(3)기본 표현 3에서 Dirac 필드에 의해 나타난다.또한 전하(-133 또는 +233)를 운반하고 약한 이소스핀 이중의 일부로 약한 상호작용에 참여합니다.이들은 각 쿼크에 대해 1⁄3인 바리온 , 하이퍼차지 및 플레이버 양자 수 중 하나를 포함한 글로벌 양자 수를 가지고 있습니다.

글루온은 SU(3)의 인접 표현 8에 있기 때문에 색전하를 띠는 스핀 1 보손이다.전하가 없고, 약한 상호작용에 관여하지 않으며, 맛도 없습니다.이 대칭군들 중 단일표현 1에 있습니다.

각 쿼크 유형은 대응하는 반쿼크를 가지며, 그 전하가 정확히 반대입니다.이들은 켤레 표현에서 쿼크로 변환됩니다. 쿼크는 3 { { }

다이내믹스

양자장 이론의 규칙과 관련된 파인만 도표에 따르면, 위의 이론은 세 가지 기본적인 상호작용을 일으킨다: 쿼크는 글루온을 방출할 수 있고, 글루온은 글루온을 방출할 수 있고, 두 글루온은 직접 상호작용할 수 있다.이것은 광자가 전하를 띠지 않기 때문에 첫 번째 종류의 상호작용만 일어나는 QED와 대조된다.Faddeev Popov 고스트와 관련된 다이어그램도 고려해야 합니다(유니티 게이지 제외).

지역법 및 제한

상술한 Lagrangian[28]에 대한 자세한 계산은 쿼크와 그 중간자에anti-quark 사이의 유효 가능성들은 사이의 상호 작용에 대해"강성"의 약간의 종류를 나타내는 쿼크와anti-quark(∝ r{\displaystyle \propto r}), 사이의 거리에 비례해서 증가하는 용어가 들어 있음을 보여 준다. 일부고무밴드엔트로픽 탄성과 유사한 원거리에서의 Icle 및 그 반마모성. (아래 참조)이로 인해 쿼크가 강입자 내부(즉, 중간자핵자)로 제한되며, 전형적인 반지름 Rc 강입자의[30] 이전 "바그 모델"에 해당한다. "바그 반지름"의 크기는 1fm(= 10m−15)이다.또한 상기 강성은 폐루프 W를 중심으로 정렬된 결합정수의 윌슨루프 W P의 기대치인 이른바 '면적 법칙' 거동에 정량적으로 관련되어 있다. 즉, W \ \, \ { } \ 루프에 둘러싸인 면적에 비례한다.이 동작에는 게이지 그룹의 비벨 동작이 필수적입니다.

방법들

그 이론의 내용에 대한 추가 분석은 복잡하다.QCD를 사용하기 위해 다양한 기술이 개발되었습니다.그 중 일부는 아래에 간략히 설명되어 있습니다.

섭동 QCD

이 접근법은 매우 높은 에너지에서 수행된 실험에서 정확하게 섭동 이론을 사용할 수 있도록 하는 점근 자유도에 기초한다.이 접근방식은 범위가 제한적이지만 지금까지의 QCD 테스트 중 가장 정밀한 결과를 가져왔다.

격자 QCD

고정 분리로 유지되는 정적 쿼크-반쿼크 시스템에 대한 "E2" 그림. 여기서 파란색은 0이고 빨간색은 가장 높은 값이다(M. Cardoso [31]등의 격자 QCD 시뮬레이션 결과).

QCD에 대한 비교란적 접근법 중 가장 잘 확립된 것은 격자 QCD입니다.이 접근법은 연속체 이론의 분석적으로 다루기 어려운 경로 적분을 이 목적을 위해 정확히 구성된 QCDOC와 같은 슈퍼컴퓨터에서 수행되는 매우 어려운 수치 계산으로 줄이기 위해 분리된 시공간 점 세트(격자라고 함)를 사용합니다.느리고 자원 집약적인 접근법이지만, 넓은 적용가능성을 가지고 있어 다른 수단으로 접근할 수 없는 이론의 일부, 특히 중간자의 쿼크와 반쿼크 사이에 작용하는 명시적 힘에 대한 통찰력을 제공한다.단, 수치 부호 문제는 고밀도 및 저온에서 QCD를 연구하기 위해 격자 방법을 사용하는 것을 어렵게 한다(예: 핵물질 또는 중성자별 내부).

1/N 확장

잘 알려진 근사 스킴인 1µN 확장은 색 수가 무한하다는 생각에서 시작하여 색 수가 무한하지 않다는 사실을 설명하기 위해 일련의 보정을 수행합니다.지금까지는 양적 예측 방법보다는 질적 통찰의 원천이었다.현대적 변종에는 AdS/CFT 접근방식이 포함됩니다.

효과적인 이론

특정 문제에 대해서는 질적으로 올바른 결과를 제공하는 효과적인 이론을 특정 한계에서 기록할 수 있습니다.최선의 경우, 이것들은 QCD 라그랑지안의 일부 파라미터에서 계통적인 확장으로 얻을 수 있다.그러한 효과적인 장 이론은 낮은 에너지에서의 QCD 유효 이론인 키랄 섭동 이론 또는 ChiPT이다.더 정확히는 쿼크 질량이 0일 때 정확한 대칭인 QCD의 자발적인 키랄 대칭 파괴에 기초한 낮은 에너지 팽창이지만 질량이 작은 u, d, s 쿼크의 경우 여전히 좋은 근사 대칭이다.빛으로 취급되는 쿼크의 수에 따라 SU(2) ChiPT 또는 SU(3) ChiPT를 사용합니다.다른 효과적인 이론으로는 헤비쿼크 유효 이론(무한에 가까운 헤비쿼크 질량을 중심으로 확장)과 소프트-공선 유효 이론(에너지 척도의 큰 비율을 중심으로 확장)이 있습니다.효과적인 이론과 더불어 남부-조나-라시니오 모델키랄 모델과 같은 모델이 일반적인 특징을 설명할 때 자주 사용된다.

QCD 합계 규칙

연산자 제품 확장을 기반으로 서로 다른 관측치를 연결하는 일련의 관계를 도출할 수 있습니다.

실험 테스트

쿼크 맛의 개념은 쿼크 모델을 개발하는 동안 하드론의 특성을 설명할 필요성에 의해 촉발되었다.색채의 개념은 ++
퍼즐에 의해 필요하게 되었다.
이것은 QCD의 역사 섹션에서 다루어 왔다.

SLAC의 심층 비탄성 산란 실험에서 하드론의 실제 구성 요소로서의 쿼크에 대한 첫 번째 증거를 얻었다.글루온에 대한 첫 증거는 PETRA의 [citation needed]의 제트 이벤트에서 나왔다.

섭동 QCD의 몇 가지 양호한 정량적 테스트가 존재한다.

비교란성 QCD의 정량적 테스트는 예측이 어렵기 때문에 적다.가장 좋은 방법은 아마도 헤비쿼코늄 스펙트럼의 격자 계산을 통해 조사된 QCD 커플링을 실행하는 것이다.헤비 중간자c B의 질량에 대한 최근 주장이 있다[2].기타 비강습성 테스트는 현재 5% 수준입니다.하드론과 그 약한 매트릭스 원소의 질량과 폼 팩터에 대한 지속적인 연구는 미래의 정량적 테스트의 유망한 후보이다.쿼크 물질과 쿼크-글루온 플라즈마 전체는 QCD의 비섭동 테스트 베드이며, 여전히 적절하게 [citation needed]이용되어야 한다.

QCD의 정성적 예측 중 하나는 글루볼이라고 불리는 글루온으로만 이루어진 복합 입자가 아직 실험적으로 확실하게 관찰되지 않았다는 것이다.QCD에 의해 예측된 성질을 가진 글루볼을 확실하게 관찰하면 그 이론을 강하게 확인할 수 있을 것이다.원칙적으로 글루볼을 완전히 배제할 수 있다면 이는 QCD에 심각한 실험타격이 될 것이다.그러나, 2013년 현재, 과학자들은 입자 가속기가 글루볼을 생성하기에 충분한 에너지를 가지고 있음에도 불구하고 글루볼의 존재를 확실히 확인하거나 부인할 수 없다.

응집 물질 물리학과의 상호 관계

응집 물질 물리학에는 예상치 못한 상호 관계가 있다.예를 들어, 게이지 불변성의 개념이 잘 알려 진 Mattis 스핀 glasses,[32]의 자유의 나는 정도는 평소 스핀도±1{\displaystyle s_{나는}=\pm 1\,}과 더불어 시스템이 특별한 고정"무작위"연결 장치 J에게 나는 =1,...,N, 나는 J 0ϵ k나는, k=ϵ.{\displaystyle J_{i,k}=\epsi는 기반이 되었다.오랜_{나는}\,J_{0}\,\epsilon _{k}\,.}여기 εi과εk 양 수 있는 독립적으로 그리고"무작위로". 값 ±1most-simple 게이지 변환(나는 s→ s나는 ⋅ ϵ 나는 J 나는, k→ ϵ 나는 J 나는, kϵ k신규 km그리고 4.9초 만 → 신규 km그리고 4.9초 만 ⋅ ϵ km그리고 4.9초 만)에 해당합니다 걸리{\displaystyle(\,s_{나는}\to s_{나는}\cdot \epsilon _{나는}\quad. \,_{ _{\epsilon _{cdot \epsilon _{k},\}, 즉, H 의 열역학적 기대치입니다.

단, 여기서 QCD에서 글루온에 대응하는 k(\k는 고정값으로 "동결"되어 있습니다(급랭).이와는 대조적으로, QCD에서 그것들은 "융기"되고(어닐링), 많은 수의 게이지 자유도를 통해 엔트로피가 중요한 역할을 한다(아래 참조).

포지티브0 J의 경우, 매티스 스핀 글라스의 열역학은 사실 단순히 "위장 철자석"에 해당하며, 이는 이러한 시스템에 "분열"이 전혀 없기 때문입니다.이 용어는 스핀글라스 [33]이론의 기본 척도이다.루프 P : i , k ,.. . , J , { P { W } : , = , J { , , l} , l }와 양적으로 동일합니다.닫힌 루프{n}J_{m그러나 Mattis 스핀 글라스의 경우, "진짜" 스핀 글라스와는 대조적으로 P의 W 절대 음이 되지 않습니다.

스핀 글라스의 기본 개념인 "분열"은 실제로 QCD의 윌슨 루프 양과 유사합니다.유일한 차이점은 QCD에서는 SU(3) 행렬을 다루고 있고, QCD에서는 SU(3) 행렬을 다루고 있다는 것입니다.에너지적으로 완벽한 좌절 부재는 스핀 글라스에 바람직하지 않고 비정형이어야 한다. 즉, 루프 생성물을 "벌"을 나타내는 어떤 용어로 해밀턴에 추가해야 한다.QCD에서 윌슨 루프는 바로 라그랑지안에게 필수적입니다.

QCD와 "무질서한 자기계"(스핀 안경이 그것들에 속함)의 관계는 Fradkin, Huberman,[34] Shenker의 논문에서 추가로 강조되었는데, 이것은 또한 이중성의 개념을 강조한다.

또 다른 유추는 이미 언급된 폴리머 물리학과 유사성이며, 윌슨 루프와 유사하게 소위 "그물망"이 나타나며, 고무줄의 엔트로피 탄성(길이에 비례하는 힘) 형성에 중요합니다.따라서 SU(3)의 비벨리안 특성은 서로 다른 루프 세그먼트를 접착하는 비반복적 "화학적 링크"에 해당하며, "자유도"는 단순히 고분자 유추에서 0 R c { 0\ arrow \ { } 이라는 사실을 의미합니다여기c, 0 ← 0 w R c \ displaystypleft 접착 루프에 대한 특이적 상관 길이는 상기 "백 반지름"에 대응하며, θ는w 들뜸의 파장)은 시스템이 [35]결정화된 것처럼 완전히 사라진다.

또한 QCD 감금된 사이의 서신이 사실 색이 필드는 hadrons –의 실내에서 0과 동시에 초전도체의 이론의 통상적인 자기장의 행동에서 다르다 –:저기가 자력이 아브리코소프 flux-line lattice,[36]나 런던 penetratio의 내부에 한정된다는 것이죠.n드그 이론의 pth θ는 양자 색역학의 구속 반지름c R과 유사하다.수학적으로 이 대응관계는 _psi, _psi의 두 번째 항, i i \}^{{psi 에 의해 됩니다.

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추가 정보

외부 링크