Kvanttikromodynamiikka
luonnossa on neljä voimaa: “gravitaatio” sellaisena kuin se nähdään taivaan liikkeessä ja kuvataan yleisessä suhteellisuusteoriassa; “sähkömagneettinen voima” sellaisena kuin se nähdään ytimen ja elektronien välisessä vuorovaikutuksessa; “heikko voima”, joka kuvaa ytimen beetahajoamista (“sähkömagneettinen voima” ja “heikko voima” yhdistyvät elektroheikko-teoriassa); ja “vahva voima”, joka vaikuttaa kvarkkien ja protoneja muodostavien gluonien välillä.ja neutroneja.
tutkimuksemme RIKEN BNL Research Centerissä (RBRC) keskittyy monenlaisiin “vahvan voiman aiheuttamiin ilmiöihin.”Näihin erilaisiin ja monimutkaisiin ilmiöihin kuuluu alkuräjähdyksen jälkeinen Materian syntyprosessi. Tätä “vahvaa voimaa” kuvataan teorian avulla nimeltä QCD (Kvanttikromodynamiikka). Me RBRC: llä jatkamme tutkimusprojektejamme selvittääksemme erilaisia fysikaalisia ilmiöitä, jotka “vahva voima” tuo QCD: n periaatteista.
ydin on kaiken aineen muodostavien atomien keskellä. Nukleonit (protonit ja neutronit) ovat ytimen osia. Tämä nukleoni koostuu kvarkeista ja gluoneista, gluonien tehtävänä on olla kvarkkeja sitova liima. Normaalissa tyhjiössä kvarkit ja gluonit sitoutuvat voimakkaaseen voimaan ja “rajoittuvat” nukleoniin.
tällä vahvalla voimalla on monia hyvin mielenkiintoisia merkkejä; “asymptoottiseksi vapaudeksi” kutsuttu ominaisuus on se, että voima on suhteellisen heikko kvarkkien ollessa lähellä toisiaan, ja se vahvistuu ja voimistuu, kun ne ovat yhä kauempana toisistaan, D. J. Grossin, H. D. Politzerin ja F. Wilczek (Nobel 2004). Tämä ominaisuus yhdessä ennustuksen “pariteetti symmetria breaking” (Nobel 2008) T. D. Lee, johtaja Emeritus RBRC, C. N. Yang, ovat kaksi perustan nykyajan hiukkas-ja ydinfysiikan.
muita merkittäviä vahvan voiman ominaisuuksia ovat Y. Nambun perustama “Spontaneous symmetry breaking” (Nobel 2008) sekä M. Kobayashin ja T. Maskawan “Charge-Parity symmetry breaking” (Nobel 2008), jolla on keskeinen rooli gravitaation sisältävän fysiikan perimmäisen lain etsimisessä. Kaikki nämä “symmetriaromahdukset” QCD: ssä (Kvanttikromodynamiikka) ovat edelleen rbrc: ssä tehtävän tutkimuksen suuri teema.
