Den viktigaste skillnaden mellan QED och QCD är att QED beskriver växelverkan mellan laddade partiklar och det elektromagnetiska fältet, medan QCD beskriver växelverkan mellan kvarkar och gluoner.
QED är kvantelektrodynamik medan QCD är kvantkromodynamik. Båda dessa termer förklarar beteendet hos småskaliga partiklar, såsom subatomära partiklar.
Vad är QED?
QED är kvantelektrodynamik. Det är en teori som beskriver växelverkan mellan laddade partiklar och elektromagnetiska fält. Den kan till exempel beskriva växelverkan mellan ljus och materia (som har laddade partiklar). Dessutom beskriver den interaktionerna mellan laddade partiklar också. Så det är en relativistisk teori. Dessutom har denna teori ansetts vara en framgångsrik fysikalisk teori eftersom det magnetiska momentet för partiklar, såsom myoner, överensstämmer med denna teori till nio siffror.
I grund och botten fungerar utbytet av fotoner som kraften i interaktionen eftersom partiklar kan ändra sin hastighet och rörelseriktning när de släpper eller absorberar fotoner. Dessutom kan fotoner sändas ut som fria fotoner som uppträder som ljus (eller annan form av EMR – elektromagnetisk strålning).
Figur 01: QED elementära regler
Interaktionerna mellan laddade partiklar sker i en serie steg med ökande komplexitet. Det betyder; För det första finns det bara en virtuell (osedd och oupptäckbar) foton, och sedan i en andra ordningens process finns det två fotoner som är involverade i interaktionen och så vidare. Här sker interaktionerna via utbyte av fotoner.
Vilken QCD?
QCD är kvantkromodynamik. Det är en teori som beskriver den starka kraften (en naturlig, fundamental interaktion som sker mellan subatomära partiklar). Teorin utvecklades som en analogi för QED. Enligt QED sker elektromagnetiska interaktioner av laddade partiklar via absorption eller emission av fotoner, men med oladdade partiklar är det inte möjligt. Enligt QCD är kraftbärarpartiklarna "gluoner", som kan överföra en stark kraft mellan partiklar av materia som kallas kvarkar. I första hand beskriver QCD interaktionerna mellan kvarkar och gluoner. Vi tilldelar både kvarkar och gluoner ett kvantnummer som kallas "färg".
I QCD använder vi tre typer av "färger" för att förklara beteendet hos kvarkar: röd, grön och blå. Det finns två typer av färgneutrala partiklar som baryoner och mesoner. Baryoner inkluderar tre subatomära partiklar som protoner och neutroner. Dessa tre kvarkar har olika färg och en neutral partikel bildas som ett resultat av en blandning av dessa tre färger. Å andra sidan innehåller mesoner par av kvarkar och antikvarkar. Färgen på antikvarkar kan neutralisera färgen på kvark.
Kvarkpartiklarna kan interagera via den starka kraften (genom att utbyta gluoner). Gluoner bär också färger; alltså måste det finnas 8 gluoner per interaktion för att tillåta möjliga interaktioner mellan de tre färgerna av kvark. Eftersom gluoner har färger kan de interagera med varandra (i motsats kan fotoner i QED inte interagera med varandra). Således beskriver den den uppenbara inneslutningen av kvarkar (kvarkar finns endast i bundna kompositer i baryoner och mesoner). Detta är alltså teorin bakom QCD.
Vad är skillnaden mellan QED och QCD?
QED står för quantum electrodynamics där QCD står för quantum chromodynamik. Den viktigaste skillnaden mellan QED och QCD är att QED beskriver växelverkan mellan laddade partiklar och det elektromagnetiska fältet, medan QCD beskriver växelverkan mellan kvarkar och gluoner.
Följande infografik presenterar fler jämförelser angående skillnaden mellan QED och QCD i mer detaljer.
Sammanfattning – QED vs QCD
QED är kvantelektrodynamik där QCD är kvantkromodynamik. Den viktigaste skillnaden mellan QED och QCD är att QED beskriver växelverkan mellan laddade partiklar och det elektromagnetiska fältet, medan QCD beskriver växelverkan mellan kvarkar och gluoner.
