Asymptotisk frihed

I kvantefeltteorien, asymptotisk frihed er ejendommen besiddes af visse teorier baseret på et ikke-abelsk gauge gruppe for at se deres koblingskonstant aftager, når afstanden bliver lille og omvendt, når de involverede energier blive store i forhold til en bestemt egenskab skala. Det første eksempel på asymptotisk fri teori er QCD til at beskrive kvarker og deres samspil, som kaldes den stærke vekselvirkning. Den er baseret på Lie gruppe og har tre familier af kvarker, der kan tage to 3 farver.

Denne egenskab er meget interessant fra et teknisk synspunkt, fordi det indebærer, at inden for rammerne af eksperimenter ved høje energipriser acceleratorer er det muligt at bruge perturbationsteori til at foretage teoretiske beregninger.

Ikke desto mindre ejendom asymptotisk frihed indebærer omvendt, at når energierne er svage koblingskonstant af teorien bliver stor, og det bliver meget vanskeligt at opnå analytiske teoretiske resultater på dette område. Når koblingskonstanten er ikke lille i kvantefeltteori siger vi, at vi arbejder i den ikke-perturbative regime. Vi siger, at en teori ikke er asymptotisk gratis lavenergi forstyrrelse.

Den ikke perturbative regime er vanskeligt at studere, fordi ikke kun ud over problemet med afvigelsen i perturbative serier givet ved summen af ​​Feynman diagrammer, i det væsentlige ikke-perturbative genstande som instantoner bidrager i nogen lille foranstaltning.

Selv om de repræsenterer en teoretisk hindring for den teoretiske analyse, denne udvikling i retning af en ikke perturbative ordning ved lave energier har en meget vigtig fysisk konsekvens og eksperimentelt velkendt i tilfælde af QCD: indeslutning. Faktisk i naturen, som er lavenergi kost for de fleste af de fænomener, vi typisk ser, kvarker er ikke synlige individuelt. De er begrænset og kun grupper af kvarker, kaldet i jargonen af ​​kvante fysik bundne tilstande, neutrale i forhold til den stærke vekselvirkning er synlige. Vigtigst for spørgsmålet om, vi er lavet er protoner og neutroner danner kerner af atomer, som har 3 kvarker af 3 forskellige farver. De får navnet baryoner. Der findes andre neutrale kvark-antikvark kombinationer og kaldes mesoner. Baryoner og mesoner danner sæt af partikler udsættes for den stærke vekselvirkning, kaldet hadroner. Dette viser, at asymptotisk frihed har konsekvenser helt afgørende for den observerede struktur af stof.

Det er derfor af afgørende betydning for at forstå præcist en teoretisk synspunkt mekanisme, der fører til kvark indespærring. Dette er en af ​​de syv Millennium Prize problemer, som Clay Mathematics Institute, og hvis beslutningen vil give en million dollars til dens forfatter.

Forrige artikel Arthur Hauffe
Næste artikel Amphibalanus Amphitrite