כרומודינמיקה קוונטית
ענף מתורת השדות הקוונטית / ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
כרומודינמיקה קוונטית (QCD) היא תורת שדות קוונטית המסבירה את מקורו של הכוח הגרעיני החזק. החלקיקים בתורה זו הם קווארקים, אנטי-קווארקים וגלואונים. מקור השם במילים היווניות כרומה (χρώμα) המציינת צבע, ודינמה (δύναμη) המציינת כוח, כלומר "כוח צבע".
הכוח הגרעיני שבין מרכיבי גרעין האטום, הפרוטונים והנייטרונים, מוסבר בתורה זו ככוח שיורי שנובע מכוח חזק הרבה יותר, הפועל בין קווארקים - החלקיקים המרכיבים את הפרוטונים והנייטרונים עצמם. החלקיקים הבסיסיים בתורה הם קווארקים, אנטי-קווארקים וגלואונים.
הגלואון הוא החלקיק הנושא את הכוח החזק, בדומה לתפקידו של הפוטון באלקטרודינמיקה קוונטית. בעוד באלקטרודינמיקה קיים רק סוג פוטון אחד, ומטען חשמלי שהוא מספר בודד, הרי בכרומודינמיקה למטען יש תכונה נוספת המכונה צבע (למרות שאין שום קשר לצבע במובנו היום-יומי, שהוא תופעה אלקטרומגנטית), ושלושת הסוגים נקראים כחול, אדום וירוק. כשם שבאלקטרודינמיקה יש מטען חיובי ושלילי, גם בכרומודינמיקה יש צבע ואנטי-צבע. צירוף של שלושת הצבעים (כחול אדום וירוק) או שלושת האנטי-צבעים (אנטי-כחול, אנטי-אדום ואנטי-ירוק) הוא לא טעון (כפי שצירוף של שלושת הצבעים הללו, במובנם היום-יומי, הוא לבן - חסר צבע).
קווארק יכול להיות כחול, אדום או ירוק (או צירוף ליניארי שלהם). אנטי-קווארק יכול להיות אנטי-כחול, אנטי-אדום או אנטי-ירוק (או צירוף ליניארי שלהם). גלואון יכול להיות כל צירוף של צבע ואנטי-צבע (יש סה"כ תשעה צירופים כאלה, אך למעשה יש רק שישה סוגי גלואונים, כי הצירופים כחול - אנטי-כחול, אדום - אנטי-אדום וירוק - אנטי-ירוק תלויים ליניארית זה בזה, למשל הצירוף כחול+אדום - אנטי-כחול+אנטי-אדום שקול לירוק - אנטי-ירוק).
כשם שב-QED חלקיק טעון יכול לפלוט ולבלוע פוטון, כך ב-QCD חלקיק בעל צבע יכול לפלוט או לבלוע גלואון (ראו איור). כיוון שהגלואונים הם בעלי צבע בעצמם, גלואונים יכולים לפלוט ולבלוע גלואונים אחרים (זאת בניגוד לפוטונים, שהם חסרי מטען חשמלי ולכן אינם יכולים לפלוט ולבלוע פוטונים אחרים באופן ישיר).