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    類型量子色動力學概論

  • 上傳人:j***
  • 文檔編號:3192532
  • 上傳時間:2017-06-26
  • 格式:DOC
  • 頁數:13
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    關 鍵  詞:
    量子 動力學 概論
    資源描述:

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    1、詞條圖片(15張)開放分類:科學,物理,學科 一 些 論 據 給 出 如 下 的 圖 像 。 與 電 磁 場 的 電 力 線 相 似 , 色 規 范 場 也 可 以 用 力 線 描 述 。兩 個 相 反 的 色 荷 之 間 有 力 線 相 連 接 。 在 量 子 色 動 力 學 中 的 力 線 不 像 兩 個 相 反 電 荷 之 間 的電 力 線 那 樣 分 散 在 空 間 而 是 集 中 在 兩 個 色 荷 的 連 線 上 形 成 一 根 弦 。 人 們 把 這 種 情 況 與 穿入 第 二 類 超 導 體 中 的 磁 力 線 相 比 , 這 時 磁 力 線 受 超 導 體 的 排 斥 而

    2、形 成 細 管 。 規 范 場 力 線的 弦 中 帶 有 正 比 于 弦 的 長 度 的 能 量 , 當 兩 個 色 荷 之 間 的 距 離 增 加 趨 于 無 窮 時 , 弦 所 帶 的能 量 也 將 趨 于 無 窮 。 在 此 以 前 弦 可 以 斷 裂 而 產 生 一書 籍對 新 的 相 反 的 電 荷 。 每 段 弦 的 兩 端 都 有 一 對 相 反 的 色 荷 。 無 論 是 哪 種 情 況 , 都 不 能 把 兩個 色 荷 分 開 到 大 的 距 離 。 因 此 這 個 圖 像 給 出 色 禁 閉 。 對 這 個 圖 像 的 一 個 支 持 來 自 格 點 規范 理 論 。 在

    3、格 點 規 范 理 論 中 連 續 的 時 空 被 離 散 的 格 點 所 代 替 。 規 范 場 和 與 它 作 用 的 費 密場 分 別 定 義 在 聯 接 相 鄰 格 點 的 線 和 格 點 本 身 所 組 成 的 點 陣 上 。 拉 氏 函 數 滿 足 離 散 格 點 上的 規 范 不 變 性 。 當 兩 個 格 點 間 的 距 離 a 趨 于 零 時 , 格 點 規 范 理 論 趨 于 連 續 時 空 的 規 范理 論 。 與 連 續 時 空 規 范 理 論 的 漸 近 自 由 相 對 應 , 在 格 點 規 范 理 論 中 , 如 果 固 定 某 個 物 理量 的 數 值 則 耦

    4、合 常 數 g 隨 格 點 間 的 距 離 a 減 小 而 減 小 。 在 a 趨 于 零 時 格 點 規 范 理 論可 以 用 弱 耦 合 展 開 , 它 趨 于 連 續 理 論 的 微 擾 論 。微 擾 論在 a 大 時 g 的 值 大 , 應 當 用 強 耦 合 展 開 , 即 展 開 成 的 冪 級 數 。 在 強 耦 合 極 限 下 證明 了 非 交 換 群 格 點 規 范 理 論 中 兩 個 色 荷 之 間 的 力 線 聚 集 成 弦 , 因 而 有 色 禁 閉 。 為 證 明 連續 理 論 有 色 禁 閉 還 需 要 證 明 在 耦 合 由 強 變 弱 時 色 禁 閉 的 性 質

    5、 不 消 失 。 在 電 子 計 算 機 上 用蒙 特 卡 羅 法 。 對 格 點 數 不 多 的 點 陣 進 行 研 究 的 結 果 表 明 , 對 于 一 段 中 間 的 g 值 計算 結 果 可 以 同 時 與 色 禁 閉 的 弦 和 連 續 理 論 的 漸 近 自 由 微 擾 展 開 式 一 致 。 這 個 結 果 支 持 連續 時 空 的 規 范 理 論 有 色 禁 閉 的 性 質 。 格 點 規 范 理 論 的 研 究 沒 有 發 現 在 g 變 小 的 過 程中 存 在 解 除 色 禁 閉 的 “相 變 ”。 雖 然 如 此 , 連 續 時 空 規 范 理 論 的 色 禁 閉 還

    6、 只 是 一 種 有 某些 根 據 的 猜 測 , 這 是 量 子 色 動 力 學 中 還 存 在 的 一 個 基 本 問 題 。 至 于 強 子 譜 的 研 究 更 是 處于 開 始 的 階 段 。詞條圖冊更多圖冊函 數 。 這 就 是 實 驗 所 揭 示 的 強 作 用 在 高 能 下 的 近 似 。標 度 無 關 性然 而 在 可 重 正 化 場 論 微 擾 展 開 式 的 高 階 中 總 是 要 出 現 形 式 的 因 子 , 這 里 g 是 耦合 常 數 , E 是 某 個 能 量 , 是 粒 子 質 量 或 由 重 正 化 引 進 的 參 量 。 這 樣 的 項 在 E2很 大 時

    7、并 不 能 忽 略 。 因 此 至 少 在 微 擾 論 范 圍 內 一 般 的 可 重 正 場 論 沒 有 無 標 度 性 。 但 是 對 量 子 色動 力 學 這 樣 的 漸 近 自 由 的 理 論 ,有 效 耦 合 常 數 在 有 關 的 能 量 、 動 量 趨 于 無 窮 大 時 趨 于 零 。因 此 , 在 上 述 高 能 過 程 中 標 度 無 關 性 在 極 限 下 可 以 保 持 或 只 有 輕 微 的 破 壞 。 這 種 定 性 的成 功 使 得 量 子 色 動 力 學 受 到 人 們 的 重 視 。 量 子 色 動 力 學 的 微 擾 論 計 算 結 果 與 輕 子 深 度

    8、非彈 性 散 射 、 電 子 正 電 子 碰 撞 產 生 強 子 、 噴 注 現 象 等 高 能 過 程 的 實 驗 數 據 是 一 致 的 。 理 論與 實 驗 在 各 種 過 程 中 的 定 量 比 較 還 需 要 繼 續 進 行 。強 子 結 構在 量 子 色 動 力 學 中 夸 克 的 質 量 不 大 , 膠 子 的 質 量 為 零 , 它 們 應 當 很 容強 子 結 構易 產 生 。 因 此 必 須 解 釋 為 什 么 沒 有 在 實 驗 中 觀 察 到 這 些 粒 子 。 作 為 強 作 用 的 基 本 理 論 ,人 們 還 需 要 量 子 色 動 力 學 來 得 到 強 子 譜

    9、 和 強 子 的 結 構 , 這 些 問 題 不 能 在 微 擾 論 的 范 圍 內得 到 解 答 。 人 們 設 想 夸 克 和 膠 子 這 樣 的 帶 色 量 子 數 的 粒 子 是 由 于 規 范 場書 籍相 互 作 用 的 動 力 學 的 原 因 而 被 禁 閉 在 強 子 半 徑 10-13cm 的 范 圍 內 。 只 有 強 子 這 樣 的 白色 的 復 合 粒 子 才 能 作 為 自 由 粒 子 而 出 現 。 這 種 色 量 子 數 的 禁 閉 或 者 是 絕 對 的 或 則 是 近 似的 。 人 們 從 不 同 的 角 度 給 出 論 據 , 企 圖 說 明 色 的 禁 閉

    10、在 量 子 色 動 力 學 中 是 成 立 的 。論 據現 強 作 用 有 一 些 未 曾 預 料 到 的 性 質 。 所 謂 輕 子 的 非 彈 性 散 射 是 指 電 子 e 與 核 子 N 碰撞 而 產 生 一 些 強 子 , e+N e+N+強 子 , 或 中 微質 心 系 總 能 量 W子 v 與 核 子 N 碰 撞 轉 化 成 子 和 一 些 強 子 , v+N +強 子 。 這 兩 個 過 程 分 別 是 電 磁 作用 和 弱 作 用 過 程 , 同 時 也 有 強 作 用 參 加 。 如 果 在 碰 撞 中 輕 子 動 量 傳 遞 的 二 次 方 q2和能 量 損 失 (mN

    11、是 核 子 的 質 量 )都 很 大 , 則 這 個 過 程 稱 為 深 度 非 彈 性 散 射 。 在 單 舉 截 面中 , 只 測 量 輕 子 。動 量因 此 這 個 截 面 只 是 q2和 v 的 函 數 。 單 舉 截 面 決 定 于 幾 個 稱 為 結 構 函 數 的 無 量 綱的 量 。 這 些 結 構 函 數 只 與 強 作 用 有 關 。 實 驗 發 現 在 q2和 v 都 很 大 時 它 們 近 似 地 只 依賴 于 比 值 x=q2/2v,對 固 定 的 x,它 們 隨 q2的 變 化 很 緩 慢 。 正 負 電 子 對 撞 產 生 強 子 和 產生 子 對 的 總 截 面

    12、 的 比 r 是 正 負 電 子 對 的 質 心 系 總 能 量 W 的 函 數 。 實 驗 發 現 , 在W 大 時 R 近 似 地 是 常 數 ( 除 在 某 些 產 生 新 粒 子 的 閾 能 附 近 以 外 ) 。 這 些 及 其 他 一 些 實驗 結 果 可 以 解 釋 為 強 作 用 中 沒 有 一 個 在 高 能 下 起 作 用 的 固 有 的 能 量 標 度 , 在 有 關 的 能 量 、動 量 都 很 高 時 , 粒 子 的 質 量 及 其 他 有 質 量 或 能 量 量 綱 的 常 數 都 可 以 忽 略 , 因 此 只 依 賴 于強 作 用 的 無 量 綱 的 量書 籍都

    13、 只 是 有 關 的 能 量 、 動 量 的 比 的 函 數 , 而 不 是 某 個 能 量 、 動 量 與 某 個 有 量 綱 常 數 的 比 的 重 正 化是 可 重 正 化 的 。 它 的 微 擾 論 展 開 式 可 以 計 算 到 高 階 。 在 其 他 的 強 作 用 量 子 場 論 中 , 由于 耦 合 常 數 大 , 微 擾 論 展 開 式 不 能 用 來 作 可 靠 的 計 算 。 在 這 方 面 量 子 色 動 力 學 有 它 獨 特之 處 。 在 量 子 電 動 力 學 中 , 由 于 真 空 極 化 的 屏 蔽 作 用 , 使 電 子 的 有 效 電 荷 隨 著 對 電

    14、子距 離 減 小 而 變 大 。性 質非 交 換 群 規 范 場 理 論 以 外 的 其 他 可 重 正 化 場 論 幾 乎 都 有 類 似 的 性 質 , 它 們 的 有 效耦 合 常 數 隨 距 離 減 小 而 增 加 , 即 在 小 距 離 內 作 用 變 強 。 非 交 換 群 規 范 理 論 則 不 同 。 研 究表 明 , 規 范 場 的 自 作 用 能 夠 產 生 相 反 的書 籍效 果 , 使 得 放 在 真 空 中 的 色 荷 吸 引 真 空 中 產 生 的 規 范 粒 子 , 在 它 的 周 圍 聚 集 相 同 的 色 荷 ,造 成 反 屏 蔽 的 效 應 。種 類在 夸

    15、克 的 味 不 超 過 16種 時 , 真 空 中 膠 子 分 布 所 產 生 的 反 屏 蔽 效 應 超 過 夸 克 對 產 生的 屏 蔽 效 應 。 在 這 種 情 況 下 量 子 色 動 力 學 有 所 謂 漸 近 自 由 的 性 質 , 即 隨 著 時 空 距 離 的 變小 相 互 作 用 變 弱 , 有 效 耦 合 常 數 隨 距 離 趨 于 零 。 按 照 測 不 準 關 系 , 小 的 時 空 距 離 相 應 于大 的 能 量 動 量 。 某 些 高 能 過 程 的 物 理 量 主 要 與 小 的 時 空 距 離 有 關 。 對 于 這 些 物 理 量 , 量子 色 動 力 學

    16、中 按 有 效 耦 合 常 數 的 冪 次 的 微 擾 論 展 開 式 , 在 高 能 下 很 快 地 收 斂 , 因 此 可 以作 可 靠 的 計 算 。 迄 今 為 止 , 別 的 強 作 用 理 論 都 由 于 沒 有 小 參 量 而 無 法 作 可 靠 的 近 似 , 量子 色 動 力 學 在 這 方 面 是 唯 一 的 例 外 。無 關 性強 作 用 的 近 似 標 度 無 關 性 70年 代 中 , 在 輕 子 的 深 度 非 彈 性 散 射 的 單 舉 截 面 、 正負 電 子 對 撞 產 生 強 子 的 總 截 面 及 這 些 過 程 中 產 生 的 強 子 噴 注 等 一 系

    17、 列 高 能 實 驗 中 , 發也存在由量子色動力學膠子傳遞的強作用力。這種差別的根源在于量子電動力學的規范群 U(1)的元素是可以交換的,而量子色動力學的規范群 SU(3)的元素是不可交換的。編輯本段規范理論微擾量子色動力學與漸近自由。量子色動力學屬于規范理論,因而重正化是可重正化的。它的微擾論展開式可以計算到高階。在其他的強作用量子場論中,由于耦合常數大,微擾論展開式不能用來作可靠的計算。在這方面量子色動力學有它獨特之處。在量子電動力學中,由于真空極化的屏蔽作用,使電子的有效電荷隨著描 述 規 范 場 與 夸 克 的 相 互 作 用 的 項 是 , 這 里 部 分 色 流 相 當 于 量

    18、子 電 動 力 學 中 電 子 所 帶 的電 流 , 因 此 可 認 為 是 夸 克 所 帶 的 一 部 分 色 流 。 在 量 子 電 動 力 學 中 電 流 J 守 恒 ; 光 子本 身 不 帶 電 荷 , 兩 個 光 子 之 間 不 能 通 過 光 子 的 傳 遞 而 相 互 作 用 。 與 量 子 電 動 力 學 的 情 況不 同 , 在 量 子 色 動 力 學 中 膠 子 本 身 也 帶 色 量 子 數 。 夸 克 所 帶 的 一 部 分 色 流 單 獨 并 不 守 恒 ,只 有 它 與 膠 子 場 所 帶 色 流 之 和 才 是 守 恒 的 。 因 此 膠 子 場 與 色 流 的

    19、相 互 作 用 也 包 含 膠 子 場的 自 作 用 。 這 表 現 在 拉 氏 函 數 中 有 三 個 和 四 個 A 場 相 乘 的 項 。 由 于 有 膠 子 場 的 自 作用 , 兩 個 膠 子 之 間 也 存 在 由量 子 色 動 力 學膠 子 傳 遞 的 強 作 用 力 。 這 種 差 別 的 根 源 在 于 量 子 電 動 力 學 的 規 范 群 U(1)的 元 素 是 可以 交 換 的 , 而 量 子 色 動 力 學 的 規 范 群 SU(3)的 元 素 是 不 可 交 換 的 。編 輯 本 段 規 范 理 論微 擾 量 子 色 動 力 學 與 漸 近 自 由 。 量 子 色

    20、動 力 學 屬 于 規 范 理 論 , 因 而 量子色動力學a=1,2,3,代表不同的味,則理論在幺正變換下保持形式不變,這里 U=(Uij)構成三行三列的幺正矩陣。如果限制于行列式為1的矩陣,U 可以寫為,其中 為八個跡為零的厄密矩陣。這時的對稱群稱為 SU(3)群。按照場論的一般定理(見對稱性和守恒律) ,理論的一種不變性相應于一個守恒量。SU(3)群有八個參量 ,與它相應有八個守恒量。編輯本段 色規范場假設如果假設上述強作用的 SU(3)對稱性是定域的對稱性,即當群參量 是時空坐標 t和 x 的函數時,理論仍保持不變,就引導到色規范場的概念。在這個規范理論中,除夸克場 ia 外還有八個規

    21、范場 A(=1,2,,8),分別與八個守恒流耦合。SU(3)定域規范不變的要求唯一地確定拉氏函數密度的形式 式中 是 SU(3)群的結構常數,它們由下式定義g 是規范作用的耦合常數,m 是味 a 的夸克的質量,它與量子色動力學夸克的色無關。由以上拉氏函數出發的量子場論就是量子色動力學。由于都是規范理論,它與電磁作用的基本理論量子電動力學有不少共同之處,但是也有重要的差別。與量子電動力學中傳遞電磁作用的光子相對應,這里有八個零質量的自旋為1的規范粒子。它們可以被夸克所吸收或發射,并傳遞夸克之間的色作用力。這種力把夸克束縛在強子中,所以這些規范粒子也稱為膠子。這種作用力也是兩個強子之間的通常的強作

    22、用力的來源,后者是不帶色量子數的強子之間的剩余色作用。在上面寫出的拉氏函數密度中量子色動力學描述規范場 與夸克的相互作用的項是,這里部分色流相當于量子電動力學中電子所帶的電流,因此可認為是夸克所帶的一部分色流。在量子電動力學中電流 J 守恒;光子本身不帶電荷,兩個光子之間不能通過光子的傳遞而相互作用。與量子電動力學的情況不同,在量子色動力學中膠子本身也帶色量子數??淇怂鶐У囊徊糠稚鲉为毑⒉皇睾?,只有它與膠子場所帶色流之和才是守恒的。因此膠子場與色流的相互作用也包含膠子場的自作用。這表現在拉氏函數中有三個和四個 A 場相乘的項。由于有膠子場的自作用,兩個膠子之間 量子色動力學編輯本段 強子結構

    23、夸克模型-強子結構圖按照夸克模型(見強子結構 ),所有重子都由三個夸克組成,所有 介子都由一對正反夸克組成??淇说淖孕秊?/2。為組成實驗觀察到的重子和介子,須認為夸克有許多種,在文獻上稱為夸克的味。為使重子內部波函數有費密統計所要求的全反對稱性,并說明重子由三個夸克組成,人們提出夸克還具有另一種內部自由度,它可以取三種不同的狀態,人們借用光學中的詞匯稱它們有三種不同的色。量子色動力學相反色量子數重子中的三個夸克各帶不同的色。介子中的正反夸克對帶相反的色量子數。重子和介子都不帶色量子數,它們是“白色”的。三種色夸克在強作用中的性質完全相似。對稱性因此強作用有與此相應的對稱性。以 ia 代表夸克

    24、場,其中 i=1,2,3,代表三種色,未完成理論 量子引力 弦理論 超對稱 人工色 萬有理論科學史阿德勒 貝特 波古留波夫 卡倫 科爾曼 德維特 狄拉克 戴森 費米 費曼 菲爾茨 弗羅利希 蓋爾曼 戈德斯通 格婁斯 胡夫特 賈基夫 克萊因 朗道 李政道 雷曼 馬約拉納 南部陽一郎 巴雷西 泊里雅科夫 薩拉姆 施溫格 斯卡姆 斯塔克伯格 西蒙澤克 朝永振一郎 韋爾特曼 史蒂文溫伯格 韋斯柯夫 威耳遜 威滕 楊振寧 湯川秀樹 齊默爾曼 金恩-賈斯廷量子色動力學(Quantum Chromodynamics,簡稱 QCD)是一個描述夸克之間強相互作用的標準動力學理論,它是粒子物理標準模型的一個組成部

    25、分。查看精彩圖冊目錄正文強子結構色規范場規范理論展開正文強子結構色規范場規范理論展開編輯本段 正文三色夸克圖一種強相互作用的規范理論,簡稱 QCD。它描述組成強作用粒子(強子)的夸克和與色量子數相聯系的規范場的相互作用,它可以統一地描述強子的結構和它們之間的強相互作用,被認為是有希望的強作用基本理論。子體。請問這物質態的性質為何?在低能標下,強相互作用強度很強,微擾方法就失效了,迄今還沒有切實有效的解析方法可以處理,而最為常見有效的還是通過 肯尼斯威爾遜等人提出的格點場論( Lattice QCD)進行數值模擬來求解。編輯參考文獻 Muta, T. FOUNDATIONS OF QUANTUM

    26、 CHROMODYNAMICS, World Scientific Lecture Notes in Physics - Vol. 78. World Scientific Publishing Co. 2009. ISBN 978-981-279-353-9. T.-Y. Wu, W.-Y. Pauchy Hwang. Relativistic quantum mechanics and quantum fields. World Scientific. 1991: 321. ISBN 9810206089.編輯外部鏈接 Particle data group The millennium

    27、prize for proving confinement Ab Initio Determination of Light Hadron Masses Andreas S Kronfeld The Weight of the World Is Quantum Chromodynamics Andreas S Kronfeld Quantum chromodynamics with advanced computing Standard model gets right answer Quantum Chromodynamics隱藏查 論 編量子場論背景 場 規范場論 經典場論 龐加萊對稱 量

    28、子力學 自發對稱性破缺對稱性 交叉 電荷共軛 宇稱 時間反演工具反常 有效場論 真空期望值 法捷耶夫波波夫鬼態 費曼圖 LSZ 約化公式 配分函數 傳播函數 量子化 重整化 真空態 維克定理 懷特曼公理體系方程 狄拉克方程 克萊因-戈爾登方程 普洛卡方程 惠勒德威特方程標準模型 電弱相互作用 希格斯機制 量子色動力學 量子電動力學 楊-米爾斯存在性與質量間隙微擾量子色動力學首先被應用到輕子強子深度非彈性散射,計算輕子部分子散射過程的高階修正,成功解釋了比約肯無標度性 (Bjorken Scaling)因為能標的變化導致的微小破壞。這堅定了物理學家的信心,相信量子色動力學是描述強相互作用的正確理

    29、論。70到80年代微擾量子色動力學推廣到其他各種高能反應過程,如 產生強子的反應,強子強子對撞產生雙輕子過程,以及強子強子對撞產生大橫動量強子的過程,所得結果與實驗在許多個數量級的層次上是符合的。理論方面,微擾量子色動力學也有許多新的成果。為處理高階修正 產生的發散(也就是高階修正在某些情況下趨近于無窮大) ,人們發展了 QCD 因子化定理,將發散吸收到普適的部分子分布函數或者部分子碎裂函數中。人們利用計算機和符號計算軟件,將微擾量子色動力學推進到3圈的精度,也就是 的修正。計算到這個精度,需要處理幾萬甚至幾十萬個費曼圖,需要用高性能計算機,更重要的是高效率高智能的符號計算軟件。這方面的進展,

    30、是人類通過機器擴展自己能力極限的驚人之作。編輯非微擾量子色動力學未解決的物理學問題: 量子色動力學的非微擾方法:在涉及到描述原子核的能量尺度范圍,量子色動力學的方程無法解析,雖然格點量子色動力學(lattice QCD)貌似可以給出在這極限的解答。那么, 量子色動力學怎樣描述核子與核子內部組構的物理現象呢? 夸克禁閉:為什么所有實驗,都只能觀測到從夸克或膠子建成的粒子,像介子或重子,而無法觀測到自由存在的夸克或膠子?這現象是怎樣從量子色動力學里面出現 2? 夸克物質:量子色動力學預測,在高溫與高密度狀況,會形成 夸克-膠子等離現強子的結構函數具有比約肯無標度性 (Bjorken Scaling

    31、)。為解釋這個令人驚奇的結果,費曼由此提出了部分子模型,假設強子是由一簇自由的沒有相互作用的部分子組成的,就可以自然的解釋比約肯無標度性(Bjorken Scaling)。更細致的研究確認了部分子的自旋為 ,并且具有分數電荷。部分子模型和靜態夸克模型都取得了巨大成功,但是兩個模型對強子結構的描述有嚴重的沖突,具體來講就是夸克禁閉與部分子無相互作用之間的沖突。這個問題的真正解決要等到漸近自由的發現。格婁斯,韋爾切克和 休波利策的計算表明,非阿貝爾規范場論中夸克相互作用強度隨能標的增加而減弱,部分子模型的成功正預示著存在的規范相互作用,N 自然的就解釋為原先夸克模型中引入的新自由度-顏色。編輯理論

    32、拉氏密度為其中是狄拉克矩陣是夸克場(下標 ij 表示不同的味)是協変微分是 SU(3)耦合常數是 SU(3)的生成元蓋爾曼矩陣(a=1,.8種)是膠子場是規范膠子場張量是 SU(3)的結構常數編輯微擾量子色動力學在反應過程有一個大的能標的時候,量子色動力學耦合常數 小于1,可以將反應截面展開為 的冪級數,這種處理量子色動力學的方法叫做微擾量子色動力學 1。量子色動力學維基百科,自由的百科全書量子色動力學(英語:Quantum Chromodynamics,簡稱 QCD)是一個描述夸克膠子之間強相互作用的標準動力學理論,它是粒子物理標準模型的一個基本組成部分??淇耸菢嫵芍刈樱ㄙ|子、中子等)以及介

    33、子(、K 等)的基本單元,而膠子則傳遞夸克之間的相互作用,使它們相互結合,形成各種核子和介子,或者使它們相互分離,發生衰變等。量子色動力學是規范場論的一個成功運用,它所對應的規范群是非阿貝爾的 群,群量子數被稱為“顏色” 或者“ 色荷”。每一種夸克有三種顏色,對應著 群的基本表示。膠子是作用力的傳播者,有八種,對應著 群的伴隨表示。這個理論的動力學完全由它的 規范對稱群決定。目錄隱藏 1 歷史 2 理論 3 微擾量子色動力學 4 非微擾量子色動力學 5 參考文獻 6 外部鏈接編輯歷史靜態夸克模型建立之后,在重子質量譜和重子磁矩方面取得了巨大成功。但是,某些由一種夸克組成的粒子的存在,如 等,與物理學的基本假設廣義泡利原理矛盾。為解決這個問題,物理學家引入了顏色自由度,并且顏色最少有3種。這個時候顏色還只是引入的某種量子數,并沒有被認為是動力學自由度。靜態夸克模型建立之后,經歷了十年左右的各種實驗,都沒有發現分數電荷的自旋 的夸克存在,物理學家被迫接受了夸克是禁閉在強子內部的現實。然而,美國的斯坦福直線加速器中心 SLAC 在七十年代初進行了一系列的輕強子 深度非彈性散射實驗,發

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