Swoboda asymptotyczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Struktura mezonu pi złożonego z kwarka górnego i antykwarka dolnego związanych silnym oddziaływaniem przenoszonym przez gluony.
Animacja próby rozdzielenia kwarków

Asymptotyczna swoboda lub swoboda asymptotyczna – w chromodynamice kwantowej (QCD) oznacza zjawisko, w którym kwarki oddziałują ze sobą siłą, która jest proporcjonalna do odległości między nimi.

Tą własność, teoretycznie przewidzieli w 1973 Frank Wilczek, David Gross i Hugh David Politzer, za co w 2004 otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki.

Asymptotyczna swoboda objawia się tym, że gdy kwarki są blisko siebie, w odległości dużo mniejszej niż 1 fm, zachowują się tak, jakby były swobodne, ale gdy oddalają się od siebie, oddziaływanie pomiędzy nimi staje się coraz silniejsze. W przypadku oddziaływania elektromagnetycznego i oddziaływania grawitacyjnego jest na odwrót (zobacz: prawo Coulomba i prawo powszechnego ciążenia).

Nobliści z 2004 wykazali, że siły odpowiedzialne za wiązanie kwarków (elementarnych składników protonu czy neutronu) rosną w miarę zwiększania się odległości między nimi. Ten bardzo nieoczywisty efekt prowadzi do zjawiska zwanego uwięzieniem koloru. Kwarki nigdy nie występują samodzielnie. Z kolei przy bardzo małych odległościach oddziaływanie praktycznie zanika, stąd też nazwa asymptotyczna swoboda.

Zwiększanie odległości między kwarkami powoduje, iż włożona energia w ten proces jest na tyle duża, że dochodzi do kreacji pary kwark-antykwark. Początkowe kwarki zostają rozdzielone, ale natychmiast parują się z nowo powstałymi.

Literatura[edytuj | edytuj kod]

  • D. Gross, F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 30, 1343 (1973)
  • D. Gross, F. Wilczek, Phys. Rev. D 8, 3633 (1973)
  • D. Gross, F. Wilczek, Phys. Rev. D 9, 980 (1974)

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]