Pole Yanga-Millsa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Schematyczny rysunek pola Yanga-Millsa w modelu neutronu
Struktura neutronu, zbudowanego z trzech kwarków: dwóch kwarków dolnych "d" i jednego kwarka górnego "u" (układ udd), związanych silnym oddziaływaniem przenoszonym przez gluony.
Kwarki posiadają ładunki kolorowe przenoszone przez gluony

Pole Yanga-Millsapole rządzące oddziaływaniem wszystkich cząstek elementarnych we Wszechświecie. Zostało zaproponowane w 1954 roku przez Chen Ning Yanga i jego ucznia Roberta Millsa. Jest ono uogólnieniem pola Maxwella – wprowadzonego sto lat wcześniej, by m.in. opisać światło – z tym wyjątkiem, że pole Yanga-Millsa dopuszcza obecność ładunku magnetycznego. Dla oddziaływań słabych kwantem odpowiadającym polu Yanga-Millsa jest wuon (bozon W), który może mieć ładunek +1,0,-1 oraz zeton (bozon Z).


Oddziaływania silne[edytuj | edytuj kod]

Kwarki łączą się ze sobą dzięki wymianie małych porcji energii nazywanych gluonami. Skondensowane pole gluonowe jest na tyle silne, że kwarków nie można nigdy rozdzielić, wyjaśnia to dlaczego nigdy nie wykryto kwarków eksperymentalnie jako cząstek swobodnych. (Zobacz też: swoboda asymptotyczna)

Oddziaływania słabe[edytuj | edytuj kod]

Oddziaływania słabe decyduje o własnościach leptonów. Oddziałują ze sobą wymieniając kwanty zwane wuonami i zetonami. Siły powstające w wyniku wymiany tych dwóch bozonów są zbyt słabe, aby związać trwale leptony.

Kontrowersje wokół pola Yanga-Millsa[edytuj | edytuj kod]

Problem pojawił się przy analizie zderzeń cząstek. Na przykład: gdy neutrino zderza się z elektronem wymieniają kwant słabego oddziaływania – wuon. To oddziaływanie można z początku opisać diagramem Feynmana, jednak zgodnie z teorią kwantową, należy dodać małe poprawki kwantowe, aby obliczenia były dokładne należy uwzględnić wszystkie diagramy Feynmana. Przez grafy z pętlą poprawki te okazały się nieskończone. Zostało to rozwiązane przez fizyka Gerardusa 't Hoofta, który wykazał, że gdy mamy do czynienia z łamaniem symetrii pole Yanga-Millsa zyskuje masę, ale pozostaje skończoną wielkością, a nieskończoności spowodowane grafami z pętlą można uprościć lub usunąć.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Michio Kaku: Hiperprzestrzeń Wszechświaty Równoległe, Pętle Czasowe i Dziesiąty Wymiar. Warszawa: Prószyński Media, 1994, s. 49,157-162. ISBN 978-83-7648-769-4.