Ключовата разлика между QED и QCD е, че QED описва взаимодействията на заредени частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кварки и глуони.
QED е квантовата електродинамика, докато QCD е квантовата хромодинамика. И двата термина обясняват поведението на частици с малък мащаб, като например субатомни частици.
Какво е QED?
QED е квантовата електродинамика. Това е теория, която описва взаимодействията на заредени частици с електромагнитни полета. Например, той може да опише взаимодействията между светлината и материята (която има заредени частици). Освен това той описва и взаимодействията между заредените частици. Така че това е релативистка теория. Освен това тази теория се счита за успешна физическа теория, тъй като магнитният момент на частици, като мюони, се съгласува с тази теория до девет цифри.
По принцип обменът на фотони действа като сила на взаимодействието, тъй като частиците могат да променят скоростта и посоката си на движение, когато освобождават или поглъщат фотони. Освен това фотоните могат да се излъчват като свободни фотони, които изглеждат като светлина (или друга форма на EMR – електромагнитно излъчване).
Фигура 01: Елементарни правила на QED
Взаимодействията между заредените частици протичат в поредица от стъпки с нарастваща сложност. Това означава; първо, има само един виртуален (невидим и неоткриваем) фотон, а след това в процес от втори ред има два фотона, които участват във взаимодействието и т.н. Тук взаимодействията се осъществяват чрез обмен на фотони.
Какво QCD?
QCD е квантовата хромодинамика. Това е теория, която описва силната сила (естествено, фундаментално взаимодействие, което възниква между субатомните частици). Теорията е разработена като аналогия на QED. Според QED електромагнитните взаимодействия на заредените частици възникват чрез абсорбция или излъчване на фотони, но при незаредени частици това не е възможно. Според КХД, частиците носители на сила са „глуони“, които могат да предават силна сила между частиците на материята, наречени кварки. На първо място, QCD описва взаимодействията между кварки и глуони. Приписваме на кварките и глуоните квантово число, наречено „цвят“.
В КХД използваме три вида „цветове“, за да обясним поведението на кварките: червен, зелен и син. Има два вида неутрални по цвят частици като бариони и мезони. Барионите включват три субатомни частици като протони и неутрони. Тези три кварка имат различни цветове и се образува неутрална частица в резултат на смесване на тези три цвята. От друга страна, мезоните съдържат двойки кварки и антикварки. Цветът на антикварките може да неутрализира цвета на кварка.
Кварковите частици могат да взаимодействат чрез силна сила (чрез обмен на глуони). Глуоните също носят цветове; следователно трябва да има 8 глуона на взаимодействие, за да се позволят възможните взаимодействия между трите цвята на кварка. Тъй като глуоните носят цветове, те могат да взаимодействат помежду си (за разлика от тях фотоните в QED не могат да взаимодействат помежду си). По този начин той описва привидното ограничение на кварките (кварките се намират само в свързани композити в бариони и мезони). Следователно това е теорията зад КХД.
Каква е разликата между QED и QCD?
QED означава квантова електродинамика, където QCD означава квантова хромодинамика. Ключовата разлика между QED и QCD е, че QED описва взаимодействията на заредени частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кварки и глуони.
Следващата инфографика представя повече сравнения относно разликата между QED и QCD с повече подробности.
Обобщение – QED срещу QCD
QED е квантовата електродинамика, където QCD е квантовата хромодинамика. Ключовата разлика между QED и QCD е, че QED описва взаимодействията на заредени частици с електромагнитното поле, докато QCD описва взаимодействията между кварки и глуони.
