cromodinamica cuantică

există patru forțe în natură: “gravitația” așa cum se vede în mișcarea cerească și descrisă de teoria generală a relativității; “forța electromagnetică” așa cum se vede în interacțiunea dintre nucleu și electroni; “forța slabă” care descrie dezintegrarea beta a unui nucleu (“forța electromagnetică” și “forța slabă” sunt unificate în teoria electro slabă); și “forța puternică” care acționează între quarci și gluoni care formează protoni și neutroni.

efortul nostru de cercetare de la Centrul de cercetare Riken BNL (RBRC) se concentrează pe o mare varietate de fenomene cauzate de “forța puternică.”Aceste fenomene diverse și complexe includ procesul de creare a materiei după Big Bang. Această “forță puternică” este descrisă printr-o teorie numită QCD (cromodinamica cuantică). Noi, cei de la RBRC, ne desfășurăm proiectele de cercetare pentru a elucida diverse fenomene fizice aduse de “forța puternică” din principiile QCD.

nucleul se află în centrul atomilor care formează toată materia. Nucleonii (protonii și neutronii) sunt componentele nucleului. Acest nucleon este format din cuarci și gluoni, funcția gluonilor este de a fi adezivul care leagă cuarcii. Într-un vid normal, quarcii și gluonii sunt legați de forța puternică și “limitați” în nucleon.

această forță puternică are multe caractere foarte interesante; proprietatea numită “libertate asimptotică” este că forța este relativ slabă atunci când quarcii sunt apropiați și devine din ce în ce mai puternică atunci când sunt din ce în ce mai departe, găsită de D. J. Gross, H. D. Politzer și F. Wilczek (Premiul Nobel în 2004). Această proprietate împreună cu predicția “ruperea simetriei parității” (Premiul Nobel în 2008) de T. D. Lee, directorul Emerit al RBRC, cu C. N. Yang, sunt două dintre fundamentele fizicii contemporane a particulelor și a fizicii nucleare.

alte proprietăți proeminente ale forței puternice includ “ruperea spontană a simetriei” (Premiul Nobel în 2008) fondat de Y. Nambu, precum și “ruperea simetriei de sarcină-paritate” a lui M. Kobayashi și T. Maskawa (Premiul Nobel în 2008), care joacă un rol esențial în căutarea legii ultime a fizicii care cuprinde gravitația. Toate aceste “rupturi de simetrie” în QCD (cromodinamica cuantică) continuă să fie marea temă a cercetărilor efectuate la RBRC.