Cromodinamica quantistica: differenze tra le versioni

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[[de:Quantenchromodynamik]] [[en:Quantum chromodynamics]] [[ja:量子色力学]]

La '''Cromodinamica quantistica (QCD)''' è una teoria [[fisica]] che descrive una delle forze fondamentali: l'[[interazione forte]]. È stata proposta per la prima volta nei primi [[anniAnni 1970|anni '70Settanta]] da [[Frank Wilczek]] e [[David Gross]]. Usa la [[teoria quantistica dei campi]] per descrivere l'interazione tra [[quark]] e [[gluone|gluoni]].

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La '''Cromodinamica quantistica (QCD)''' è una teoria fisica che descrive una delle forze fondamentali: l'[[interazione forte]]. È stata proposta per la prima volta nei primi [[anni 1970|anni '70]] da [[Frank Wilczek]] e [[David Gross]]. Usa la [[teoria quantistica dei campi]] per descrivere l'interazione tra [[quark]] e [[gluone|gluoni]].

Secondo questa ipotesi, si applica una [[teoria di gauge]] con gruppo di simmetria [[SU(3)]], in cui i quark sono delle triplette appartenenti a questo gruppo. La QCD è prevalentemente una [[teoria non-perturbativa]], a causa di effetti come il [[confinamento]], i [[condensato fermionico|condensati fermionici]] e gli [[istantone|istantoni]]. È una componente fondamentale del noto [[Modello Standard]], quell'apparato teorico con il quale i [[fisico|fisici]] hanno cercato di spiegare la maggior parte dei fatti sperimentali osservati negli [[acceleratore di particelle|acceleratori di particelle]].

La maggior parte del lavoro teorico sulla QCD è fatto con modelli reticolari tridimensionali, e intense sessioni di [[calcolo automatico|simulazione]] al [[computer]].

== Formalismo matematico ==

I [[numero quantico|numeri quantici]] associati a questa teoria (e che possono essere associati alle varie particelle) sono il [[sapore (fisica)|sapore]] e il [[carica di colore|colore]]: di quest'ultimo se ne associano [[tre]] differenti ai quark e [[otto]] ai gluoni.

La [[lagrangiana]] che descrive le [[forza|interazioni]] tra quark e gluoni è:

:<math>L_{QCD} = - \frac {1}{4} F_{\mu \nu}^{(a)} F^{(a)\mu \nu} + i \sum_q \bar {\psi}^i_q \gamma^\mu (D_\mu)_{i j} \psi_q^j - \sum_q m_q \bar {\psi}_q^i \psi_{q i}</math>

con

:<math>F_{\mu \nu}^{(a)} = \partial_\mu A_\nu^a - \partial_\nu A_\mu^a - g_s f_{abc} A_\mu^b A_\nu^c</math>

:<math>(D_\mu)_{i j} = \delta_{i j} \partial_\mu + i g_s \sum_a \frac {\lambda^a_{i j}}{2} A_\mu^a</math>

dove ''g_s'' è la costante di accoppiamento della QCD e ''f_abc'' sono le costanti di struttura dell'[[algebra]] SU(3). I campi ''&psi;ⁱ_q''(''x'') sono [[spinore di Dirac|spinori di Dirac]] associati ciascuno dei campi di quark a colore ''i'' e sapore ''q'', mentre gli ''A^a_&mu;''(''x'') sono i [[campo di Yang-Mills|campi di Yang-Mills]] (i gluoni).

=== Le regole di Feynman ===

(''per l'articolo generico, vedere [[Regole di Feynman]]'')

== Applicazioni ==

La QCD, nata per spiegare il comportamento di [[protone|protoni]] e [[neutrone|neutroni]] nelle collisioni da un semplice modello a partoni, può applicarsi in vari ambiti e a varie interazioni:

*[[scattering profondamente anaelastico]]

*[[decadimento del leptone tau]]

*[[collisioni adroniche]]

*[[collisione elettrone-positrone|collisione ''e''^-''e''⁺]] con la [[QCD perturbativa]]

*[[QCD su reticolo]]

{{fisica}}