Frage von eddiepoole, 36

Sind die Ladungsmodelle stringent?

In der QCD ist immer die Rede von 3 Ladungen und 3 Anti-Ladungen Man sagt zum Beispiel Anti-Rot, statt Aquamarin. Müsste man analog dazu in der ED nicht auch von Plus und Antiplus-Ladung sprechen, statt von Plus und Minus?

Antwort
von Reggid, 21

diese unterscheidung von positiven und negativen elektrischen ladungen, wie wenn hier ein anderer unterschied wäre als zwischen zwei verschiedenen postivien ladungen, macht ohnehin keinen sinn. die elektrische ladung wird charakterisiert durch eine zahl. welchen wert diese zahl annimmt (und ob der positiv oder negativ ist, was ja ohnehin nur konvention ist) tut hier mal nichts zur sache.

in der QCD ist es anders, da hier 3 (komplexe) zahlen benötigt werden um die ladung eines quarks zu bestimmen. daher spricht man von "3 ladungen". auch für anti-quarks benötigt man 3 zahlen um den ladungszustand festzulegen, sie haben allerdings andere ladungen als die quarks, man könnte sie also wenn du willst "anti-ladungen" nennen (auch wenn ich das wort noch nie gehört habe).

für diejenigen mit mathematischem hintergrundwissen zur gruppentheorie: quarks sind in der fundamentalen darstellung der SU(3), anti-quarks in der konjugierten fundamentalen darstellung. und diese sind in der SU(3) nicht äquivalent (im gegensatz z.B. zur SU(2).

gluonen funktionieren wieder anders, hier gibt es sogar 8 verschiedene zustände.

der hintergrund ist, dass gluonen der adjungierten darstellung der SU(3) entsprechen.

in der QED gibt es solche unterscheidungen nicht. die ladung jedes teilchens wird festgelegt durch genau eine reelle zahl, ob die positiv oder negativ ist macht konzeptionell keinen unterschied. und es gibt genau 1 photon.

der grund: QED wird beschrieben durch eine simple U(1) symmetrie. hier sind alle darstellungen 1-dim. jedes teilchen liegt in seiner eigenen darstellung, charakterisiert durch seine elektrsiche ladung.
Kommentar von eddiepoole ,

Schade. Das Thema ist zu hoch für mich.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 28

Anti-Rot ist eine Überlagerung von Grün und Blau, keine extra Farbe zusätzlich zu den dreien. Entscheidend ist, dass ein aus Quarks zusammengesetztes Teilchen nach außen hin »unbunt« ist.

Anti-Plus in dee ED ist Minus und Anti-Minus ist Plus.

Kommentar von Reggid ,

Anti-Rot ist eine Überlagerung von Grün und Blau,....

ich denke nicht, dass das eine korrekte beschreibung gibt.

denn damit könnte man die tatsache nicht erklären, dass es farbneutrale bindungszustände aus einem quark und einem antiquark gibt, nicht aber aus zwei quarks (oder zwei antiquarks).

in der zurgrunde liegenden gruppentheorie liegen quarks und antiquarks in verschiedenen darstellungen, also sind ihre ladungszustände nicht äquivalent.

Kommentar von SlowPhil ,

Man lernt nicht aus.

Ich wollte (respektive sollte) auch mal eine 1-Photon-Wellenfunktion beschreiben.

Als ich mich dann mal näher damit befasst und unter anderem das Buch "Quantenfeldtheorie. Photonen und ihre Deutung" von Wilfried Kuhn und Janez Strnad gelesen hatte, fiel es mir wie Schuppen aus den Haaren, dass das nicht passt und ein Photon, anders als ein Elektron, eben nicht ein kompaktes Wellenpaket sein kann.

Was die Farb-Ladungen betrifft, so habe ich das selbst in einer Vorlesung nie detailliert mathematisch beschrieben gesehen, sondern es war mehr oder weniger populärwissenschaftlich immer von Farben die Rede, und bei einer Darstellung habe ich mal "Anti-Rot" als Cyan dargestellt gesehen.

Wenn das irreführend ist, bin ich darauf halt hereingefallen. Ich hielt es aber für vollständig plausibel.

Antwort
von eddiepoole, 30

Man hätte dann nur eine Ladung statt zwei in der ED.

Kommentar von SlowPhil ,

Nein, man hätte schon zwei. Es wäre ja Plus und Anti-Plus. Die gleichen einander aus.

Kommentar von eddiepoole ,

wären es dann konsequenterweise in der qed nicht sechs ladungen?

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