Kvantová chromodynamika vazebné energie - Quantum chromodynamics binding energy

Kvantová chromodynamická vazebná energie (Vazební energie QCD), energie vázající gluon nebo chromodynamická vazebná energie je energie vazba kvarky společně do hadrony. Je to energie pole z silná síla, kterou zprostředkovává gluony. Pohybová energie a interakční energie přispívají k většině hmoty hadronu.[1]

Zdroj hmoty

Většina Hmotnost hadronů je ve skutečnosti vazebná energie QCD ekvivalence hmotnostní energie. Tento jev souvisí s chirální symetrie lámání. V případě nukleony – protony a neutrony - QCD vazebná energie tvoří asi 99% hmotnosti nukleonu. To je za předpokladu, že Kinetická energie hadronových složek pohybujících se poblíž rychlost světla, což významně přispívá k hadronové hmotě,[1] je součástí vazebné energie QCD. Pro protony je součet odpočinkové masy ze tří valenční kvarky (dva kvarky a jeden dolů kvark ) je přibližně 9,4 MeV /C2, zatímco celková hmotnost protonu je přibližně 938,3 MeV /C2. U neutronů je součet klidových hmot tří valenčních kvarků (dva down kvarky a jeden up kvark) přibližně 11,9 MeV /C2, zatímco celková hmotnost neutronu je přibližně 939,6 MeV /C2. Vzhledem k tomu, že téměř všechny atom Hmotnost je soustředěna v nukleonech, to znamená, že asi 99% hmoty každodenní hmoty (baryonická hmota ) je ve skutečnosti chromodynamická vazebná energie.

Gluonová energie

Zatímco gluony jsou bezhmotný, stále mají energii - chromodynamickou vazebnou energii. Tímto způsobem jsou podobné fotony, což jsou také nehmotné částice nesoucí energii - fotonová energie. Množství energie na jeden gluon nebo „energii gluonu“ nelze vypočítat. Na rozdíl od energie fotonů, která je kvantifikovatelná, popsaná pomocí Planck-Einsteinův vztah a závisí na jedné proměnné (fotonu frekvence ), Ne vzorec existuje pro množství energie nesené každým gluonem. I když lze pozorovat účinky jediného fotonu, jednotlivé gluony nebyly pozorovány mimo hadron. Kvůli matematické složitosti kvantové chromodynamiky a poněkud chaotické struktuře hadronů[2] které se skládají z gluonů, valenčních kvarků, mořské kvarky a další virtuální částice, není ani měřitelné, kolik gluonů existuje v daném okamžiku uvnitř hadronu. Kromě toho není veškerá vazebná energie QCD energií gluonu, ale spíše pochází z kinetické energie složek hadronu. Proto lze uvést pouze celkovou QCD vazebnou energii na hadron. V budoucnu však budou studie kvark-gluonová plazma by to mohli překonat.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Strassler, Matt (15. dubna 2013). „Protony a neutrony: Obrovské pandemonium ve hmotě“. Obzvláště důležité. Citováno 30. května 2016.
  2. ^ Cho, Adrian (2. dubna 2010). „Hmota kvarků konečně přibita“. Vědecký časopis. AAAS. Citováno 30. května 2016.