Feynman-Diagramme
und Feynman-Kalkül -
Darstellung der
starken Wechselwirkung
Der
fundamentale Vertex der elektromagnetischen Wechselwirkung
(e
-
à
e
-
+
g
) ist rechts abgebildet.
Analog dazu lautet der fundamentale Vertex der starken Wechselwirkung: Quark
à
Quark und Gluon
(q
à
q + g; siehe rechts). Während die Photonen elektrisch ungeladen
sind, also nicht miteinander wechselwirken, tragen die Gluonen
Farbe (eine Farbe und eine Antifarbe) und können untereinander wechselwirken. Es gibt daher zwei weitere fundamentale Prozesse der starken Wechselwirkung,
den "
drei-Gluon-
" und den "
vier-Gluon-Vertex " (siehe Abbildungen rechts außen).
Sofern es eindeutig ist, kann man die Beschriftung weglassen. Allerdings ist es in manchen Diagrammen wichtig, darauf
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hinzuweisen, welche Farbe ein Quark oder Gluon gerade trägt bzw. von welchem Flavour ein Quark ist. In
diesem Fall beschriftet man die Linien nach folgender Konvention:
Beispiele
für Quarks
:
-
rotes up-Quark: u(r)
-
blaues strange-Quark: s(b)
Beispiele
für Gluonen
:
-
Gluon mit grüner und antiroter Farbe: g(g,
r
)
-
Gluon mit blauer und antigrüner Farbe: g(b,
g
)
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Hinweis
:
Die starke Wechsel- wirkung wird durch
8 Gluonen (nicht 9!) vermittelt. |
Die Abbildung rechts zeigt den fundamentalen Vertex für die Umwandlung
eines
roten up-Quarks
in ein
blaues up-Quark. Das Quark ändert
seine Farbe, aber
nicht
seinen
Flavour.
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Da an einem Vertex die Summe der Farben erhalten bleibt, muss das Gluon die Farbe rot und antiblau wegtragen, damit blau übrig bleibt (blau und antiblau
ergibt farblos).
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Im
Unterschied zur
QED
können die Austauschteilchen der
QCD
, die
Gluonen,
untereinander
wechselwirken.
Es gibt daher in der QCD
wesentlich mehr Kombinationsmöglichkeiten beim Aufstellen von Feynman-Diagrammen
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als in der QED. Welche Folgen diese Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten hat, zeigt die nächste Seite. Zuvor kann man aber noch an den beiden "Kontrollfragen"
testen, ob bisher alles klar geworden ist.
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Welche beiden Farbladungen muss ein Gluon wegtragen, damit ein grünes strange-Quark
zu einem roten strange-Quark wird?
Wie
stellt man ein antigrünes strange-Antiquark im Feynman-Diagramm dar?
Alles
richtig? Dann weiter zur nächsten Seite!
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