रंग परिरोध: Difference between revisions

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[[Image:Quark confinement.svg|right|thumb|350px|रंग बल कारावास का पक्षधर है क्योंकि एक निश्चित सीमा पर रंग फ्लक्स ट्यूब को लम्बा करने के लिए एक क्वार्क -एंटीक्वार्क जोड़ी बनाने के लिए यह अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल है।यह एक लम्बी रबर-बैंड के व्यवहार के अनुरूप है।]]
[[Image:Quark confinement.svg|right|thumb|350px|रंग बल कारावास का समर्थन करता है क्योंकि एक निश्चित सीमा पर यह क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी बनाने के लिए अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल है, जो कि रंग प्रवाह ट्यूब को बढ़ाना जारी रखता है। यह एक लम्बी रबर-बैंड के व्यवहार के अनुरूप है।]]
[[File:Gluon tube-color confinement animation.gif|thumb|300px|रंग कारावास का एक एनीमेशन।यदि दिखाए गए अनुसार ऊर्जा को क्वार्क्स में आपूर्ति की जाती है, तो ग्लूयन ट्यूब तब तक लम्बा हो जाता है जब तक कि यह एक बिंदु तक नहीं पहुंच जाता है जहां यह स्नैप करता है और एक क्वार्क -एंटीक्वार्क जोड़ी बनाता है।इस प्रकार एकल क्वार्क को अलगाव में कभी नहीं देखा जाता है।]]
[[File:Gluon tube-color confinement animation.gif|thumb|300px|रंग कारावास का एक एनीमेशन। यदि क्वार्कों को ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है जैसा कि दिखाया गया है, ग्लूऑन ट्यूब तब तक लंबी हो जाती है जब तक कि यह उस बिंदु तक नहीं पहुंच जाती जहां यह "स्नैप" करती है और क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी बनाती है। इस प्रकार एकल क्वार्क कभी भी अलगाव में नहीं देखे जाते हैं।]]
क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स (क्यूसीडी) में, रंग कारावास, जिसे अक्सर केवल कारावास कहा जाता है, वह घटना है कि रंग-चार्ज कण (जैसे कि क्वार्क और ग्लून्स) को अलग नहीं किया जा सकता है, और इसलिए सीधे लगभग 2 के हेडोर्न तापमान के नीचे सामान्य परिस्थितियों में सीधे नहीं देखा जा सकता है।तेरा- | टेराकेल्विन (लगभग 130-140 मेव प्रति कण की ऊर्जा के अनुरूप)।<ref>{{cite book
क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में, '''रंग परिरोध''', प्रायः इसे केवल '''परिरोध''' के रूप में संदर्भित किया जाता है, यह वह घटना है जिससे रंग-आवेशित कणों (जैसे [[:hi:क्वार्क|क्वार्क]] और [[:hi:ग्लुओन|ग्लून्स]]) को अलग नहीं किया जा सकता है, और इसलिए लगभग 2 [[टेराकेल्विन]] (लगभग 130-140 MeV प्रति कण की ऊर्जा के अनुरूप) के हेगेडोर्न तापमान के नीचे सामान्य परिस्थितियों में सीधे नहीं देखा जा सकता है।<ref>{{cite book
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}}</ref> क्वार्क्स और ग्लून्स को हैड्रॉन बनाने के लिए एक साथ टकराना चाहिए।हैड्रॉन के दो मुख्य प्रकार मेसन (एक क्वार्क, एक एंटिकार्क) और बैरियंस (तीन क्वार्क) हैं।इसके अलावा, केवल ग्लून्स के गठित रंगहीन ग्लूबॉल भी कारावास के अनुरूप हैं, हालांकि प्रयोगात्मक रूप से पहचान करना मुश्किल है।क्वार्क्स और ग्लून्स को न्यू हैड्रॉन का उत्पादन किए बिना अपने माता -पिता हैड्रोन से अलग नहीं किया जा सकता है।<ref>
}}</ref> [[:hi:हैड्रॉन|हैड्रोन]] बनाने के लिए क्वार्क और ग्लून्स को आपस में टकराना चाहिए। दो मुख्य प्रकार के हैड्रॉन [[:hi:मेसॉन|मेसन]] (एक क्वार्क, एक एंटीक्वार्क) और [[:hi:बरिऑन|बेरियन]] (तीन क्वार्क) हैं। इसके अलावा, केवल ग्लून्स से बने रंगहीन [[:hi:ग्लूबॉल|ग्लूबॉल]] भी परिरोध के अनुरूप हैं, हालांकि प्रयोगात्मक रूप से पहचानना कठिन है। क्वार्क और ग्लून्स को उनके मूल हैड्रॉन से नए हैड्रॉन के उत्पादन के बिना अलग नहीं किया जा सकता है।<ref>
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== मूल ==
किसी भी [[:hi:गैर-अबेलियन गेज सिद्धांत|गैर-एबेलियन गेज सिद्धांत]] में रंग बंधन का अभी तक कोई विश्लेषणात्मक प्रमाण नहीं है। इस घटना को गुणात्मक रूप से यह देखते हुए समझा जा सकता है कि '''QCD''' के बल-वाहक [[:hi:ग्लुओन|ग्लून्स]] में रंग आवेश होता है, [[:hi:क्वाण्टम विद्युत्गतिकी|क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स]] (QED) के फोटॉन के विपरीत। जबकि [[:hi:विद्युत आवेश|विद्युत आवेशित]] कणों के बीच [[:hi:विद्युत्-क्षेत्र|विद्युत क्षेत्र]] तेजी से घटता है क्योंकि उन कणों को अलग किया जाता है, रंग आवेशों की एक जोड़ी के बीच का [[:hi:ग्लूऑन फील्ड|ग्लूऑन क्षेत्र]] उनके बीच एक संकीर्ण [[:hi:Color_confinement#QCD_string|फ्लक्स ट्यूब]] (या स्ट्रिंग) बनाता है। ग्लूऑन क्षेत्र के इस व्यवहार के कारण, कणों के बीच मजबूत बल उनके अलग होने की परवाह किए बिना स्थिर रहता है। <ref>{{Cite book|last=Muta|first=T.|url=https://books.google.com/books?isbn=9812793534|title=Foundations of Quantum Chromodynamics: An introduction to perturbative methods in gauge theories|publisher=[[World Scientific]]|year=2009|isbn=978-981-279-353-9|edition=3rd|series=[[Lecture Notes in Physics]]|volume=78}}</ref> <ref>{{Cite book|last=Smilga|first=A.|url=https://books.google.com/books?isbn=9810243316|title=Lectures on quantum chromodynamics|publisher=[[World Scientific]]|year=2001|isbn=978-981-02-4331-9}}</ref>


इइसलिए, चूंकि दो रंग आवेश किसी बिंदु पर अलग हो जाते हैं, और यह एक नए क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी के बजाय ट्यूब के नीचे दिखाई देने के लिए ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, जब कण त्वरक में क्वार्क उत्पन्न होते हैं, तो डिटेक्टरों में अलग-अलग [[:hi:बरिऑन|क्वार्क को देखने के बजाय, वैज्ञानिक कई रंग-तटस्थ कणों (मेसन और बेरियन]] [[:hi:मेसॉन|)]] के " [[:hi:जेट (कण भौतिकी)|जेट]] " को एक साथ क्लस्टर करते हुए देखते हैं। इस प्रक्रिया को ''[[:hi:हैड्रोनाइजेशन|हैड्रोनाइजेशन]]'', ''विखंडन'' या ''स्ट्रिंग ब्रेकिंग'' कहा जाता है।


== मूल ==
'''परिरोध''' चरण को आमतौर पर [[:hi:विल्सन लूप|विल्सन लूप]] की [[:hi:क्रिया (भौतिकी)|क्रिया]] के व्यवहार द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो कि [[:hi:दिक्-काल|स्पेसटाइम]] में एक बिंदु पर बनाई गई क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी द्वारा पता लगाया गया है और दूसरे बिंदु पर नष्ट हो गया है। एक गैर-सीमित सिद्धांत में, ऐसे लूप की क्रिया उसके परिमाप के समानुपाती होती है। हालांकि, एक सीमित सिद्धांत में, लूप की क्रिया इसके क्षेत्र के बजाय आनुपातिक होती है। चूंकि क्षेत्र क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी के पृथक्करण के समानुपाती होता है, इसलिए मुक्त क्वार्क दबा दिए जाते हैं। ऐसी तस्वीर में मेसन की अनुमति है, क्योंकि एक लूप जिसमें विपरीत दिशा के साथ एक और लूप होता है, में दो लूपों के बीच केवल एक छोटा सा क्षेत्र होता है। गैर-शून्य तापमान पर, परिरोध के लिए [[:hi:ऑर्डर ऑपरेटर|ऑर्डर ऑपरेटर]] विल्सन लूप के थर्मल संस्करण हैं जिन्हें [[:hi:पॉलाकोव लूप|पॉलाकोव लूप]] के रूप में जाना जाता है।
अभी तक किसी भी गैर-एबेलियन गेज सिद्धांत में रंग कारावास का विश्लेषणात्मक प्रमाण नहीं है।इस घटना को गुणात्मक रूप से समझा जा सकता है कि क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (QED) के फोटॉनों के विपरीत, क्यूसीडी के बल ले जाने वाले ग्लून्स का रंग चार्ज होता है।जबकि विद्युत रूप से चार्ज किए गए कणों के बीच विद्युत क्षेत्र तेजी से कम हो जाता है क्योंकि उन कणों को अलग कर दिया जाता है, रंग चार्ज की एक जोड़ी के बीच ग्लूयन क्षेत्र उनके बीच एक संकीर्ण फ्लक्स ट्यूब (या स्ट्रिंग) बनाता है।ग्लूयन क्षेत्र के इस व्यवहार के कारण, कणों के बीच मजबूत बल उनके अलगाव की परवाह किए बिना स्थिर है।<ref>
{{Cite book
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इसलिए, चूंकि दो रंग चार्ज अलग हो जाते हैं, कुछ बिंदु पर यह ट्यूब को और बढ़ाने के बजाय एक नए क्वार्क -एंटीक्वार्क जोड़ी के लिए ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, जब कण त्वरक में क्वार्क का उत्पादन किया जाता है, तो डिटेक्टरों में व्यक्तिगत क्वार्क को देखने के बजाय, वैज्ञानिक कई रंग-तटस्थ कणों (मेसन और बैरियंस) के जेट को एक साथ क्लस्टर करते हैं। इस प्रक्रिया को हेड्रोनिज़ेशन, विखंडन या स्ट्रिंग ब्रेकिंग कहा जाता है।
 
सीमित चरण को आमतौर पर विल्सन लूप की कार्रवाई के व्यवहार द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो कि एक बिंदु पर बनाई गई एक क्वार्क -एंटीक्वार्क जोड़ी द्वारा पता लगाया गया स्पेसटाइम में बस का रास्ता है और दूसरे बिंदु पर सत्यापित किया गया है। एक गैर-विरोधी सिद्धांत में, इस तरह के लूप की कार्रवाई इसकी परिधि के लिए आनुपातिक है। हालांकि, एक सीमित सिद्धांत में, लूप की कार्रवाई इसके बजाय इसके क्षेत्र के लिए आनुपातिक है। चूंकि यह क्षेत्र क्वार्क -एंटिक्क जोड़ी के पृथक्करण के लिए आनुपातिक है, इसलिए मुफ्त क्वार्क को दबा दिया जाता है। इस तरह की तस्वीर में मेसन की अनुमति है, क्योंकि विपरीत अभिविन्यास के साथ एक और लूप युक्त एक लूप में दो छोरों के बीच केवल एक छोटा क्षेत्र है। गैर-शून्य तापमान पर, कारावास के लिए ऑर्डर ऑपरेटर विल्सन लूप्स के थर्मल संस्करण हैं जिन्हें पॉलीकोव लूप्स के रूप में जाना जाता है।


== कारावास स्केल ==
== परिरोध स्केल ==
कारावास का पैमाना या QCD स्केल वह स्केल है जिस पर पेरुर्बली परिभाषित मजबूत युग्मन निरंतर डाइवर्ज करता है।इसे लैंडौ पोल के रूप में जाना जाता है।इसलिए कारावास की परिभाषा और मूल्य इसलिए उपयोग की जाने वाली पुनर्निर्माण योजना पर निर्भर करता है।उदाहरण के लिए, एमएस-बार योजना में और 4-लूप में चलाने में <math>\alpha_s</math>, 3-फ्लेवर मामले में विश्व औसत द्वारा दिया गया है<ref>{{cite web |title=Review on Quantum Chromodynamics |url=http://pdg.lbl.gov/2018/reviews/rpp2018-rev-qcd.pdf |website=Particle Data Group}}</ref>
परिरोध स्केल या क्यूसीडी स्केल वह पैमाना है जिस पर स्थायी रूप से परिभाषित मजबूत युग्मन निरंतर विचलन होता है। इसे [[:hi:लैंडौ पोल|लैंडौ पोल]] के नाम से जाना जाता है। परिरोध पैमाने की परिभाषा और मूल्य इसलिए उपयोग की जाने वाली [[:hi:सामान्यीकरण|पुनर्सामान्यीकरण]] योजना पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, एमएस-बार (MS-bar) स्कीम में और 4- [[:hi:युग्मन स्थिरांक|लूप]] पर <math>\alpha_s</math>, 3-स्वाद मामले में विश्व औसत <ref>{{Cite web|title=Review on Quantum Chromodynamics|url=http://pdg.lbl.gov/2018/reviews/rpp2018-rev-qcd.pdf|website=Particle Data Group}}</ref> द्वारा दिया गया है
:<math>\Lambda^{(3)}_\overline{MS} = (332 \pm 17) \,\rm{MeV} \,.</math>
:<math>\Lambda^{(3)}_\overline{MS} = (332 \pm 17) \,\rm{MeV} \,.</math>
जब RENORMALIZATION GROUP समीकरण को बिल्कुल हल किया जाता है, तो पैमाने को बिल्कुल परिभाषित नहीं किया जाता है।{{clarification needed|date=June 2022}} इसलिए यह एक विशेष संदर्भ पैमाने पर मजबूत युग्मन स्थिरांक के मूल्य को उद्धृत करने के लिए प्रथागत है।
जब [[:hi:सटीक पुनर्सामान्यीकरण समूह समीकरण|पुनर्सामान्यीकरण समूह समीकरण]] को ठीक से हल किया जाता है, तो पैमाने को बिल्कुल भी परिभाषित नहीं किया जाता है। इसलिए इसके बजाय एक विशेष संदर्भ पैमाने पर मजबूत युग्मन स्थिरांक के मूल्य को उद्धृत करने की प्रथागत है।


यह कभी -कभी माना जाता है कि कारावास का एकमात्र मूल लैंडौ पोल के पास मजबूत युग्मन का बहुत बड़ा मूल्य है।इसे कभी -कभी अवरक्त दासता के रूप में संदर्भित किया जाता है (पराबैंगनी स्वतंत्रता के विपरीत एक शब्द चुना गया एक शब्द)।हालांकि यह गलत है क्योंकि QCD में लैंडौ पोल अप्रभावी है<ref name="alpha_s review 2016">]भाग।NUCL।भौतिकी।90, 1 </ref><ref name="alpha_s DSE 2016">]रेव। डी 96, नहीं।5, 054026 </ref> जैसा कि यह इस तथ्य से देखा जा सकता है कि कारावास के पैमाने पर इसकी स्थिति काफी हद तक पसंद के पुनर्निर्माण योजना पर निर्भर करती है, अर्थात एक सम्मेलन पर।अधिकांश सबूत एक मध्यम बड़े युग्मन की ओर इशारा करते हैं, आमतौर पर मूल्य 1-3 <ref name="alpha_s review 2016" />पुनर्जागरण योजना की पसंद के आधार पर।अवरक्त दासता के सरल लेकिन गलत तंत्र के विपरीत, एक बड़ा युग्मन है, लेकिन रंग कारावास के लिए एक घटक है, दूसरा यह है कि ग्लून्स रंग-चार्ज हैं और
कभी-कभी यह माना जाता है कि परिरोध का एकमात्र उद्गम [[:hi:लैंडौ पोल|लांडौ पोल]] के पास मजबूत युग्मन का बहुत बड़ा मूल्य है। इसे कभी-कभी ''अवरक्त दासता'' ( [[:hi:स्पर्शोन्मुख स्वतंत्रता|पराबैंगनी स्वतंत्रता]] के विपरीत चुना गया शब्द) के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालांकि यह गलत है क्योंकि क्यूसीडी में लैंडौ पोल अभौतिक है, <ref name="alpha_s review 20162">[https://arxiv.org/abs/1604.08082 A. Deur, S. J. Brodsky and G. F. de Teramond, (2016) “The QCD Running Coupling”] Prog. Part. Nucl. Phys. '''90''', 1</ref> <ref name="alpha_s DSE 20162">[https://arxiv.org/abs/1612.04835 D. Binosi, C. Mezrag, J. Papavassiliou, C. D. Roberts and J. Rodriguez-Quintero, (2017) “Process-independent strong running coupling”] Phys. Rev. D '''96''', no. 5, 054026</ref> जिसे इस तथ्य से देखा जा सकता है कि परिरोध के पैमाने पर इसकी स्थिति काफी हद तक पसंद [[:hi:सामान्यीकरण|पुनर्सामान्यीकरण]] योजना पर निर्भर करती है, अर्थात एक सम्मेलन पर। अधिकांश साक्ष्य सामान्य रूप से बड़े युग्मन की ओर इशारा करते हैं, आमतौर पर मूल्य 1-3<ref name="alpha_s review 20162" /> का होता है जो कि पुनर्सामान्यीकरण योजना की पसंद के आधार पर होता है। ''इन्फ्रारेड दासता'' के सरल लेकिन गलत तंत्र के विपरीत, एक बड़ा युग्मन रंग बंधन के लिए एक घटक है, दूसरा यह है कि ग्लून्स रंग-आवेशित होते हैं और इसलिए ग्लूऑन ट्यूबों में गिर सकते हैं।
इसलिए ग्लॉन ट्यूब में गिर सकते हैं।


== मॉडल कारावास का प्रदर्शन ==
== मॉडल परिरोध का प्रदर्शन ==
चार स्पेसटाइम आयामों में QCD के अलावा, दो-आयामी Schwinger मॉडल भी कारावास को प्रदर्शित करता है।<ref name="Wilson 1974">
चार स्पेसटाइम आयामों में [[:hi:क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स|QCD]] के अलावा, द्वि-आयामी [[:hi:श्विंगर मॉडल|Schwinger मॉडल]] भी परिरोध प्रदर्शित करता है। <ref name="Wilson 19742">{{Cite journal|last=Wilson|first=Kenneth G.|date=1974|title=Confinement of Quarks|journal=Physical Review D|volume=10|issue=8|pages=2445–2459|bibcode=1974PhRvD..10.2445W|doi=10.1103/PhysRevD.10.2445}}</ref> कॉम्पैक्ट [[:hi:एबेलियन समूह|एबेलियन]] [[:hi:गेज सिद्धांत|गेज सिद्धांत]] भी 2 और 3 स्पेसटाइम आयामों में परिरोध प्रदर्शित करते हैं। <ref>{{Cite book|last=Schön|first=Verena|title=At the Frontier of Particle Physics|last2=Michael|first2=Thies|date=2000|isbn=978-981-02-4445-3|editor-last=Shifman|editor-first=M.|pages=1945–2032|chapter=2d Model Field Theories at Finite Temperature and Density (Section 2.5)|bibcode=2001afpp.book.1945S|citeseerx=10.1.1.28.1108|doi=10.1142/9789812810458_0041|arxiv=hep-th/0008175}}</ref> [[:hi:घुमाव जारी रक्खें|स्पिनॉन]] नामक चुंबकीय प्रणाली के प्राथमिक उत्तेजनाओं में परिरोध पाया गया है।<ref name="Lake et al, 20092">{{Cite journal|last=Lake|last8=Krabbes|bibcode=2010NatPh...6...50L|arxiv=0908.1038|pages=50–55|issue=1|volume=6|journal=[[Nature Physics]]|title=Confinement of fractional quantum number particles in a condensed-matter system|date=2009|first9=Bernd|last9=Büchner|first8=Gernot|first7=Chinnathambi|first=Bella|last7=Sekar|first6=Manfred|last6=Reehuis|first5=Toby G.|last5=Perring|first4=D. Alan|last4=Tennant|first3=Susanne|last3=Notbohm|first2=Alexei M.|last2=Tsvelik|doi=10.1038/nphys1462}}</ref>
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यदि इलेक्ट्रोकेक समरूपता ब्रेकिंग स्केल को कम कर दिया गया था, तो अटूट एसयू (2) इंटरैक्शन अंततः सीमित हो जाएगा।वैकल्पिक मॉडल जहां एसयू (2) उस पैमाने से ऊपर सीमित हो जाता है, मात्रात्मक रूप से कम ऊर्जा पर मानक मॉडल के समान होता है, लेकिन नाटकीय रूप से अलग -अलग समरूपता टूटने से ऊपर होता है।<ref>
{{cite journal
|last1=Claudson
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|title=Strongly coupled standard model
|journal=Physical Review D
|date=1 August 1986
|volume=34
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यदि [[:hi:हिग्स तंत्र|इलेक्ट्रोवीक समरूपता तोड़ने वाले]] [[:hi:इलेक्ट्रोवीक स्केल|पैमाने]] को कम किया जाता है, तो निरंतर SU(2) अंतःक्रिया सीमित हो जाएगी। वैकल्पिक मॉडल जहां SU(2) उस पैमाने से ऊपर सीमित हो जाता है, मात्रात्मक रूप से कम ऊर्जा पर [[:hi:मानक प्रतिमान|मानक मॉडल]] के समान होता है, लेकिन समरूपता तोड़ने के ऊपर नाटकीय रूप से भिन्न होता है। <ref>{{Cite journal|last=Claudson|first=M.|last2=Farhi|first2=E.|last3=Jaffe|first3=R. L.|title=Strongly coupled standard model|journal=Physical Review D|date=1 August 1986|volume=34|issue=3|pages=873–887|doi=10.1103/PhysRevD.34.873|pmid=9957220|bibcode=1986PhRvD..34..873C}}</ref>
== पूरी तरह से जांचे गए क्वार्क के मॉडल ==
क्वार्क परिरोध विचार के अलावा, एक संभावित संभावना है कि क्वार्क के आसपास के ग्लूओनिक रंग द्वारा क्वार्क का रंग चार्ज पूरी तरह से जांचा जाता है। एसयू(3) शास्त्रीय [[:hi:यांग-मिल्स सिद्धांत|यांग-मिल्स सिद्धांत]] के सटीक समाधान पाए गए हैं जो क्वार्क के रंग चार्ज की पूर्ण स्क्रीनिंग (ग्लूऑन फ़ील्ड द्वारा) प्रदान करते हैं। <ref name="Cahill 19782">{{Cite journal|last=Cahill|first=Kevin|title=Example of Color Screening|date=1978|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=41|issue=9|pages=599–601|bibcode=1978PhRvL..41..599C|doi=10.1103/PhysRevLett.41.599}}</ref> हालांकि, ऐसे शास्त्रीय समाधान [[:hi:क्यूसीडी वैक्यूम|क्यूसीडी वैक्यूम]] के गैर-तुच्छ गुणों को ध्यान में नहीं रखते हैं। इसलिए, एक अलग क्वार्क के लिए ऐसे पूर्ण ग्लूओनिक स्क्रीनिंग समाधान का महत्व स्पष्ट नहीं है।


== पूरी तरह से स्क्रीन किए गए क्वार्क के मॉडल ==
== यह भी देखें ==
क्वार्क कारावास के विचार के अलावा, एक संभावित संभावना है कि क्वार्क का रंग चार्ज पूरी तरह से क्वार्क के आसपास के ग्ल्योनिक रंग द्वारा स्क्रीन किया जाता है।सु (3) शास्त्रीय यांग -एमआईएलएलएस सिद्धांत के सटीक समाधान जो एक क्वार्क के रंग चार्ज की पूर्ण स्क्रीनिंग (ग्लूओन फील्ड्स द्वारा) प्रदान करते हैं।<ref name="Cahill 1978">
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}}</ref> हालांकि, इस तरह के शास्त्रीय समाधान QCD वैक्यूम के गैर-तुच्छ गुणों को ध्यान में नहीं रखते हैं।इसलिए, एक अलग क्वार्क के लिए इस तरह के पूर्ण ग्लूओनिक स्क्रीनिंग समाधानों का महत्व स्पष्ट नहीं है।


== यह भी देखें ==
* [[:hi:लुंड स्ट्रिंग मॉडल|लुंड स्ट्रिंग मॉडल]]
* लंड स्ट्रिंग मॉडल
* [[:hi:ग्लूऑन फील्ड स्ट्रेंथ टेंसर|ग्लूऑन फील्ड स्ट्रेंथ टेंसर]]
* ग्लॉन फील्ड स्ट्रेंथ टेंसर
* [[:hi:स्पर्शोन्मुख स्वतंत्रता|स्पर्शोन्मुख स्वतंत्रता]]
* Asymptotic स्वतंत्रता
* [[:hi:केंद्र भंवर|केंद्र भंवर]]
* केंद्र भंवर
* [[:hi:दोहरी अतिचालक मॉडल|दोहरी अतिचालक मॉडल]]
* दोहरी सुपरकंडक्टिंग मॉडल
* [[:hi:बीटा फ़ंक्शन (भौतिकी)|बीटा फ़ंक्शन (भौतिकी)]]
* बीटा फ़ंक्शन (भौतिकी)
* [[:hi:जाली गेज सिद्धांत|जाली गेज सिद्धांत]]
* जाली गेज सिद्धांत
* [[:hi:यांग-मिल्स का अस्तित्व और मास गैप|यांग-मिल्स का अस्तित्व और मास गैप]]
* यांग -एमआईएलएलएस अस्तित्व और द्रव्यमान अंतराल


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==
{{Reflist}}
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Latest revision as of 09:50, 10 October 2022

रंग बल कारावास का समर्थन करता है क्योंकि एक निश्चित सीमा पर यह क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी बनाने के लिए अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल है, जो कि रंग प्रवाह ट्यूब को बढ़ाना जारी रखता है। यह एक लम्बी रबर-बैंड के व्यवहार के अनुरूप है।
रंग कारावास का एक एनीमेशन। यदि क्वार्कों को ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है जैसा कि दिखाया गया है, ग्लूऑन ट्यूब तब तक लंबी हो जाती है जब तक कि यह उस बिंदु तक नहीं पहुंच जाती जहां यह "स्नैप" करती है और क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी बनाती है। इस प्रकार एकल क्वार्क कभी भी अलगाव में नहीं देखे जाते हैं।

क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में, रंग परिरोध, प्रायः इसे केवल परिरोध के रूप में संदर्भित किया जाता है, यह वह घटना है जिससे रंग-आवेशित कणों (जैसे क्वार्क और ग्लून्स) को अलग नहीं किया जा सकता है, और इसलिए लगभग 2 टेराकेल्विन (लगभग 130-140 MeV प्रति कण की ऊर्जा के अनुरूप) के हेगेडोर्न तापमान के नीचे सामान्य परिस्थितियों में सीधे नहीं देखा जा सकता है।[1][2] हैड्रोन बनाने के लिए क्वार्क और ग्लून्स को आपस में टकराना चाहिए। दो मुख्य प्रकार के हैड्रॉन मेसन (एक क्वार्क, एक एंटीक्वार्क) और बेरियन (तीन क्वार्क) हैं। इसके अलावा, केवल ग्लून्स से बने रंगहीन ग्लूबॉल भी परिरोध के अनुरूप हैं, हालांकि प्रयोगात्मक रूप से पहचानना कठिन है। क्वार्क और ग्लून्स को उनके मूल हैड्रॉन से नए हैड्रॉन के उत्पादन के बिना अलग नहीं किया जा सकता है।[3]

मूल

किसी भी गैर-एबेलियन गेज सिद्धांत में रंग बंधन का अभी तक कोई विश्लेषणात्मक प्रमाण नहीं है। इस घटना को गुणात्मक रूप से यह देखते हुए समझा जा सकता है कि QCD के बल-वाहक ग्लून्स में रंग आवेश होता है, क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (QED) के फोटॉन के विपरीत। जबकि विद्युत आवेशित कणों के बीच विद्युत क्षेत्र तेजी से घटता है क्योंकि उन कणों को अलग किया जाता है, रंग आवेशों की एक जोड़ी के बीच का ग्लूऑन क्षेत्र उनके बीच एक संकीर्ण फ्लक्स ट्यूब (या स्ट्रिंग) बनाता है। ग्लूऑन क्षेत्र के इस व्यवहार के कारण, कणों के बीच मजबूत बल उनके अलग होने की परवाह किए बिना स्थिर रहता है। [4] [5]

इइसलिए, चूंकि दो रंग आवेश किसी बिंदु पर अलग हो जाते हैं, और यह एक नए क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी के बजाय ट्यूब के नीचे दिखाई देने के लिए ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, जब कण त्वरक में क्वार्क उत्पन्न होते हैं, तो डिटेक्टरों में अलग-अलग क्वार्क को देखने के बजाय, वैज्ञानिक कई रंग-तटस्थ कणों (मेसन और बेरियन ) के " जेट " को एक साथ क्लस्टर करते हुए देखते हैं। इस प्रक्रिया को हैड्रोनाइजेशन, विखंडन या स्ट्रिंग ब्रेकिंग कहा जाता है।

परिरोध चरण को आमतौर पर विल्सन लूप की क्रिया के व्यवहार द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो कि स्पेसटाइम में एक बिंदु पर बनाई गई क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी द्वारा पता लगाया गया है और दूसरे बिंदु पर नष्ट हो गया है। एक गैर-सीमित सिद्धांत में, ऐसे लूप की क्रिया उसके परिमाप के समानुपाती होती है। हालांकि, एक सीमित सिद्धांत में, लूप की क्रिया इसके क्षेत्र के बजाय आनुपातिक होती है। चूंकि क्षेत्र क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी के पृथक्करण के समानुपाती होता है, इसलिए मुक्त क्वार्क दबा दिए जाते हैं। ऐसी तस्वीर में मेसन की अनुमति है, क्योंकि एक लूप जिसमें विपरीत दिशा के साथ एक और लूप होता है, में दो लूपों के बीच केवल एक छोटा सा क्षेत्र होता है। गैर-शून्य तापमान पर, परिरोध के लिए ऑर्डर ऑपरेटर विल्सन लूप के थर्मल संस्करण हैं जिन्हें पॉलाकोव लूप के रूप में जाना जाता है।

परिरोध स्केल

परिरोध स्केल या क्यूसीडी स्केल वह पैमाना है जिस पर स्थायी रूप से परिभाषित मजबूत युग्मन निरंतर विचलन होता है। इसे लैंडौ पोल के नाम से जाना जाता है। परिरोध पैमाने की परिभाषा और मूल्य इसलिए उपयोग की जाने वाली पुनर्सामान्यीकरण योजना पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, एमएस-बार (MS-bar) स्कीम में और 4- लूप पर , 3-स्वाद मामले में विश्व औसत [6] द्वारा दिया गया है

जब पुनर्सामान्यीकरण समूह समीकरण को ठीक से हल किया जाता है, तो पैमाने को बिल्कुल भी परिभाषित नहीं किया जाता है। इसलिए इसके बजाय एक विशेष संदर्भ पैमाने पर मजबूत युग्मन स्थिरांक के मूल्य को उद्धृत करने की प्रथागत है।

कभी-कभी यह माना जाता है कि परिरोध का एकमात्र उद्गम लांडौ पोल के पास मजबूत युग्मन का बहुत बड़ा मूल्य है। इसे कभी-कभी अवरक्त दासता ( पराबैंगनी स्वतंत्रता के विपरीत चुना गया शब्द) के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालांकि यह गलत है क्योंकि क्यूसीडी में लैंडौ पोल अभौतिक है, [7] [8] जिसे इस तथ्य से देखा जा सकता है कि परिरोध के पैमाने पर इसकी स्थिति काफी हद तक पसंद पुनर्सामान्यीकरण योजना पर निर्भर करती है, अर्थात एक सम्मेलन पर। अधिकांश साक्ष्य सामान्य रूप से बड़े युग्मन की ओर इशारा करते हैं, आमतौर पर मूल्य 1-3[7] का होता है जो कि पुनर्सामान्यीकरण योजना की पसंद के आधार पर होता है। इन्फ्रारेड दासता के सरल लेकिन गलत तंत्र के विपरीत, एक बड़ा युग्मन रंग बंधन के लिए एक घटक है, दूसरा यह है कि ग्लून्स रंग-आवेशित होते हैं और इसलिए ग्लूऑन ट्यूबों में गिर सकते हैं।

मॉडल परिरोध का प्रदर्शन

चार स्पेसटाइम आयामों में QCD के अलावा, द्वि-आयामी Schwinger मॉडल भी परिरोध प्रदर्शित करता है। [9] कॉम्पैक्ट एबेलियन गेज सिद्धांत भी 2 और 3 स्पेसटाइम आयामों में परिरोध प्रदर्शित करते हैं। [10] स्पिनॉन नामक चुंबकीय प्रणाली के प्राथमिक उत्तेजनाओं में परिरोध पाया गया है।[11]

यदि इलेक्ट्रोवीक समरूपता तोड़ने वाले पैमाने को कम किया जाता है, तो निरंतर SU(2) अंतःक्रिया सीमित हो जाएगी। वैकल्पिक मॉडल जहां SU(2) उस पैमाने से ऊपर सीमित हो जाता है, मात्रात्मक रूप से कम ऊर्जा पर मानक मॉडल के समान होता है, लेकिन समरूपता तोड़ने के ऊपर नाटकीय रूप से भिन्न होता है। [12]

पूरी तरह से जांचे गए क्वार्क के मॉडल

क्वार्क परिरोध विचार के अलावा, एक संभावित संभावना है कि क्वार्क के आसपास के ग्लूओनिक रंग द्वारा क्वार्क का रंग चार्ज पूरी तरह से जांचा जाता है। एसयू(3) शास्त्रीय यांग-मिल्स सिद्धांत के सटीक समाधान पाए गए हैं जो क्वार्क के रंग चार्ज की पूर्ण स्क्रीनिंग (ग्लूऑन फ़ील्ड द्वारा) प्रदान करते हैं। [13] हालांकि, ऐसे शास्त्रीय समाधान क्यूसीडी वैक्यूम के गैर-तुच्छ गुणों को ध्यान में नहीं रखते हैं। इसलिए, एक अलग क्वार्क के लिए ऐसे पूर्ण ग्लूओनिक स्क्रीनिंग समाधान का महत्व स्पष्ट नहीं है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Barger, V.; Phillips, R. (1997). Collider Physics. Addison–Wesley. ISBN 978-0-201-14945-6.
  2. ↑ Greensite, J. (2011). An introduction to the confinement problem. Lecture Notes in Physics. Vol. 821. Springer. Bibcode:2011LNP...821.....G. doi:10.1007/978-3-642-14382-3. ISBN 978-3-642-14381-6.
  3. ↑ Wu, T.-Y.; Hwang, Pauchy W.-Y. (1991). Relativistic quantum mechanics and quantum fields. World Scientific. p. 321. ISBN 978-981-02-0608-6.
  4. ↑ Muta, T. (2009). Foundations of Quantum Chromodynamics: An introduction to perturbative methods in gauge theories. Lecture Notes in Physics. Vol. 78 (3rd ed.). World Scientific. ISBN 978-981-279-353-9.
  5. ↑ Smilga, A. (2001). Lectures on quantum chromodynamics. World Scientific. ISBN 978-981-02-4331-9.
  6. ↑ "Review on Quantum Chromodynamics" (PDF). Particle Data Group.
  7. ↑ 7.0 7.1 A. Deur, S. J. Brodsky and G. F. de Teramond, (2016) “The QCD Running Coupling” Prog. Part. Nucl. Phys. 90, 1
  8. ↑ D. Binosi, C. Mezrag, J. Papavassiliou, C. D. Roberts and J. Rodriguez-Quintero, (2017) “Process-independent strong running coupling” Phys. Rev. D 96, no. 5, 054026
  9. ↑ Wilson, Kenneth G. (1974). "Confinement of Quarks". Physical Review D. 10 (8): 2445–2459. Bibcode:1974PhRvD..10.2445W. doi:10.1103/PhysRevD.10.2445.
  10. ↑ Schön, Verena; Michael, Thies (2000). "2d Model Field Theories at Finite Temperature and Density (Section 2.5)". In Shifman, M. (ed.). At the Frontier of Particle Physics. pp. 1945–2032. arXiv:hep-th/0008175. Bibcode:2001afpp.book.1945S. CiteSeerX 10.1.1.28.1108. doi:10.1142/9789812810458_0041. ISBN 978-981-02-4445-3.
  11. ↑ Lake, Bella; Tsvelik, Alexei M.; Notbohm, Susanne; Tennant, D. Alan; Perring, Toby G.; Reehuis, Manfred; Sekar, Chinnathambi; Krabbes, Gernot; Büchner, Bernd (2009). "Confinement of fractional quantum number particles in a condensed-matter system". Nature Physics. 6 (1): 50–55. arXiv:0908.1038. Bibcode:2010NatPh...6...50L. doi:10.1038/nphys1462.
  12. ↑ Claudson, M.; Farhi, E.; Jaffe, R. L. (1 August 1986). "Strongly coupled standard model". Physical Review D. 34 (3): 873–887. Bibcode:1986PhRvD..34..873C. doi:10.1103/PhysRevD.34.873. PMID 9957220.
  13. ↑ Cahill, Kevin (1978). "Example of Color Screening". Physical Review Letters. 41 (9): 599–601. Bibcode:1978PhRvL..41..599C. doi:10.1103/PhysRevLett.41.599.
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