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Cromodinámica cuántica

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Cromodinámica cuántica
La cromodinámica cuántica (QCD) es una teoría cuántica de campos que describe una de las fuerzas fundamentales, la interacción fuerte. Fuepropuesta a comienzos de los años 70 por David Politzer y por Frank Wilczek y David Gross como teoría para entender la estructura de los bariones (colectivos de tres quarks, como protones y neutrones) ymesones (pares quark-antiquark, como los piones).[1] Por su trabajo en cromodinámica cuántica, a Gross, Wilczek, y Politzer les fue concedido el Premio Nobel de Física del año 2004. El nombre«cromodinámica» viene de la palabra griega chromos 'color'. Este nombre es oportuno ya que a la carga de los quarks, partículas básicas dentro de esta teoría, se designa como carga de color; aunque no estárelacionada a la percepción visual del color. La cromodinámica cuántica es una parte muy importante del modelo estándar de la física de partículas.

Ejemplo de estructura de color de un neutrón. Puedeobservarse la composición de quarks y la carga de color que adopta.

Descripción
La cromodinámica cuántica es una teoría de gauge que describe la interacción entre quarks y gluones. Los quarks son losfermiones de esta teoría y desempeñan un papel análogo a los electrones y neutrinos del modelo electrodébil, los gluones son los bosones de gauge de la teoría, y desempeñan un papel análogo a losfotones en la QED.[1] Según esta teoría, el carácter de la interacción fuerte está determinado por una simetría especial entre las cargas de color de los quarks. Se conoce a esta simetría como el grupode gauge SU(3) y los quarks se transforman bajo este grupo como tripletes SU(3) de campos fermiónicos de Dirac. Aunque las expansiones perturbativas eran importantes para el desarrollo de la QCD, estatambién predice muchos efectos no perturbativos tales como confinamiento, condensados fermiónicos e instantones. Un enfoque particular a la QCD, a saber los modelos de red, ha permitido a los...