முக்கிய விஞ்ஞானம்

குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் இயற்பியல்

குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் இயற்பியல்
குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் இயற்பியல்

வீடியோ: குவாண்டம் கோட்பாடு என்றால் என்ன?|quantum theory|Tamil|SFIT 2024, ஜூலை

வீடியோ: குவாண்டம் கோட்பாடு என்றால் என்ன?|quantum theory|Tamil|SFIT 2024, ஜூலை
Anonim

குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் (QCD), இயற்பியலில், வலுவான சக்தியின் செயலை விவரிக்கும் கோட்பாடு. மின்காந்த சக்தியின் குவாண்டம் புலம் கோட்பாடான குவாண்டம் எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸ் (QED) க்கு ஒப்பாக QCD கட்டப்பட்டது. QED இல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் மின்காந்த இடைவினைகள் உமிழ்வு மற்றும் வெகுஜனமற்ற ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சுவதன் மூலம் விவரிக்கப்படுகின்றன, இது ஒளியின் “துகள்கள்” என அழைக்கப்படுகிறது; சார்ஜ் செய்யப்படாத, மின் நடுநிலை துகள்களுக்கு இடையில் இத்தகைய தொடர்புகள் சாத்தியமில்லை. ஃபோட்டான் QED இல் மின்காந்த சக்தியை மத்தியஸ்தம் செய்யும் அல்லது கடத்தும் “படை-கேரியர்” துகள் என விவரிக்கப்படுகிறது. QED உடனான ஒப்புமை மூலம், குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் குளுவான்ஸ் எனப்படும் சக்தி-கேரியர் துகள்கள் இருப்பதை முன்னறிவிக்கிறது, இது "வண்ணத்தை" கொண்டு செல்லும் பொருளின் துகள்களுக்கு இடையில் வலுவான சக்தியை கடத்துகிறது, இது ஒரு வலுவான "கட்டணம்". ஆகவே வலுவான சக்தி குவார்க்குகள் எனப்படும் அடிப்படை துணைத் துகள்களின் நடத்தை மற்றும் குவார்க்குகளிலிருந்து கட்டப்பட்ட கலப்புத் துகள்கள்-அதாவது அணுக்கருக்களை உருவாக்கும் பழக்கமான புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் மற்றும் மீசோன்கள் எனப்படும் அதிக கவர்ச்சியான நிலையற்ற துகள்கள் போன்றவற்றின் நடத்தைக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

subatomic particle: குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ்: வலுவான சக்தியை விவரிக்கிறது

1920 ஆம் ஆண்டின் முற்பகுதியில், எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோர்ட் புரோட்டானுக்கு பெயரிட்டு அதை ஒரு அடிப்படை துகள் என்று ஏற்றுக்கொண்டபோது, ​​மின்காந்தம் என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது

1973 ஆம் ஆண்டில், ஒரு "வலுவான புலத்தின்" மூலமாக வண்ணம் என்ற கருத்து QCD கோட்பாட்டில் ஐரோப்பிய இயற்பியலாளர்களான ஹரால்ட் ஃபிரிட்ஸ் மற்றும் ஹென்ரிச் லுட்வைலர் ஆகியோரால் அமெரிக்க இயற்பியலாளர் முர்ரே கெல்-மன் உடன் இணைந்து உருவாக்கப்பட்டது. குறிப்பாக, 1950 களில் சென் நிங் யாங் மற்றும் ராபர்ட் மில்ஸ் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்ட பொது களக் கோட்பாட்டை அவர்கள் பயன்படுத்தினர், இதில் ஒரு சக்தியின் கேரியர் துகள்கள் தங்களை மேலும் கேரியர் துகள்களை கதிர்வீச்சு செய்யலாம். (இது QED இலிருந்து வேறுபட்டது, அங்கு மின்காந்த சக்தியைக் கொண்டிருக்கும் ஃபோட்டான்கள் மேலும் ஃபோட்டான்களை கதிர்வீச்சு செய்யாது.)

QED இல் ஒரே மாதிரியான மின்சார கட்டணம் மட்டுமே உள்ளது, இது நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம் effect விளைவு, இது கட்டணம் மற்றும் ஆன்டிகார்ஜ் ஆகியவற்றுடன் ஒத்துள்ளது. QCD இல் குவார்க்குகளின் நடத்தை விளக்க, இதற்கு மாறாக, மூன்று வெவ்வேறு வகையான வண்ண கட்டணம் இருக்க வேண்டும், அவை ஒவ்வொன்றும் வண்ணம் அல்லது எதிர் வண்ணமாக ஏற்படலாம். வழக்கமான அர்த்தத்தில் வண்ணத்துடன் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றாலும், மூன்று வகையான கட்டணம் சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் என அழைக்கப்படுகிறது.

வண்ண-நடுநிலை துகள்கள் இரண்டு வழிகளில் ஒன்றில் நிகழ்கின்றன. மூன்று குவார்க்குகளிலிருந்து கட்டப்பட்ட பேரியான்களில் - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்-மூன்று குவார்க்குகள் ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு நிறத்தில் உள்ளன, மேலும் மூன்று வண்ணங்களின் கலவையானது நடுநிலையான ஒரு துகளை உருவாக்குகிறது. மறுபுறம், மெசான்கள் ஜோடி குவார்க்குகள் மற்றும் பழங்கால பொருட்களிலிருந்து கட்டப்பட்டுள்ளன, அவற்றின் ஆன்டிமேட்டர் சகாக்கள், இவற்றில் பழங்காலத்தின் எதிர்விளைவு குவார்க்கின் நிறத்தை நடுநிலையாக்குகிறது, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்சார கட்டணங்கள் ஒருவருக்கொருவர் ரத்துசெய்து மின்சார நடுநிலையை உருவாக்குகின்றன பொருள்.

குளுக்கோன்கள் எனப்படும் துகள்களைப் பரிமாறிக்கொள்வதன் மூலம் குவார்க்ஸ் வலுவான சக்தி வழியாக தொடர்பு கொள்கின்றன. பரிமாற்றப்பட்ட ஃபோட்டான்கள் மின்சார ரீதியாக நடுநிலையான QED க்கு மாறாக, QCD இன் குளுவான்களும் வண்ண கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளன. குவார்க்கின் மூன்று வண்ணங்களுக்கிடையில் சாத்தியமான அனைத்து இடைவினைகளையும் அனுமதிக்க, எட்டு குளுவான்கள் இருக்க வேண்டும், அவை ஒவ்வொன்றும் பொதுவாக ஒரு வண்ணத்தின் கலவையையும், வேறு வகையான ஆன்டிகோலரையும் கொண்டுள்ளன.

குளுவான்கள் நிறத்தைக் கொண்டு செல்வதால், அவை தங்களுக்குள் தொடர்பு கொள்ளலாம், மேலும் இது வலுவான சக்தியின் நடத்தை மின்காந்த சக்தியிலிருந்து நுட்பமாக வேறுபடுகிறது. இரண்டு கட்டணங்களுக்கிடையேயான தூரம் அதிகரிக்கும்போது (தலைகீழ் சதுர சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படிதல்) சக்தி பலவீனமடைகிறது என்றாலும், QED எல்லையற்ற இடத்தை அடையக்கூடிய ஒரு சக்தியை விவரிக்கிறது. இருப்பினும், QCD இல், வண்ணக் கட்டணங்களால் வெளிப்படும் குளுவான்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் அந்தக் கட்டணங்களைத் தவிர்ப்பதைத் தடுக்கின்றன. அதற்கு பதிலாக, ஒரு புரோட்டானிலிருந்து ஒரு குவார்க்கைத் தட்டுவதற்கான முயற்சியில் போதுமான ஆற்றல் முதலீடு செய்யப்பட்டால், இதன் விளைவாக, ஒரு குவார்க்-பழங்கால ஜோடியை உருவாக்குவது-வேறுவிதமாகக் கூறினால், ஒரு மீசன். QCD இன் இந்த அம்சம் வலுவான சக்தியின் கவனிக்கப்பட்ட குறுகிய தூர தன்மையைக் குறிக்கிறது, இது சுமார் 10 −15 மீட்டர் தூரத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு அணுக்கருவின் விட்டம் விடக் குறைவானது. இது குவார்க்குகளின் வெளிப்படையான சிறைவாசத்தையும் விளக்குகிறது is அதாவது அவை பேரியான்களில் (புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் போன்றவை) மற்றும் மீசன்களில் பிணைக்கப்பட்ட கலப்பு நிலைகளில் மட்டுமே காணப்படுகின்றன.