量子色动力学的突破：美因茨的新发现！

量子色动力学的突破：美因茨的新发现！

美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的物理学家在强相互作用物理学方面取得了创新性进展。这项由 Georg von Hippel 教授和 Konstantin Ottnad 博士领导的研究成果发表在著名科学杂志上物理评论快报发表。这些研究重点是量子色动力学（QCD），这是解释原子核特性的强相互作用背后的基本理论。

QCD 描述了夸克和胶子（质子和中子的组成部分）之间的相互作用。这两个粒子各自由三个夸克组成，这些夸克出现在称为强子的束缚态中。从历史上看，夸克的存在是由默里·盖尔曼 (Murray Gell-Mann) 于 1964 年提出的，并因此于 1969 年获得诺贝尔奖。尽管夸克在物质中发挥着重要作用，但尚未被直接观测到。

通过晶格 QCD 取得进展

在他们的研究中，科学家们使用网格 QCD，这种方法允许在离散网格上模拟复杂的 QCD 方程。这特别有用，因为 QCD 的数学方程极难用传统方法求解。晶格 QCD 使得更精确地计算质子和其他粒子的质量成为可能，并深入了解夸克和胶子自由存在时的早期宇宙条件。

目前的计算与之前的研究相比，结果的准确性提高了十倍以上。人们特别关注了一个以前难以捉摸的低能常数，它描述了π介子与希格斯场的相互作用。这是第一次被精确确定。使用高斯超级计算中心的超级计算机 e． V. 和美因茨高性能计算集群对于这些计算的成功至关重要。

未来研究目标

除了确定上述的低能量常数外，未来的研究目标是确定卡子的半径并更好地理解夸克的物理矩。这项工作强调了强相互作用的重要性，在许多情况下，强相互作用超过了质子之间的电排斥力。渐进自由的概念在 QCD 中也很明显，它描述了夸克之间的相互作用在小距离处减弱。

美因茨物理学家的最新成果不仅拓展了我们对量子色动力学的理解，而且为实验和理论物理开辟了新的视角。晶格 QCD 的重大进展和计算机模拟产生的丰富信息强化了该理论在基本粒子物理标准模型中的核心作用。

总之，美因茨的工作是一个令人印象深刻的例子，展示了现代技术和理论物理学如何协同工作来解开宇宙最深的秘密并深入了解自然的基本力量。

德国美因茨大学新闻网 报道称，美因茨物理学家的精确计算是基于复杂的理论基础 量子色动力学 基于，它将强相互作用描述为量子场论，而 世界物理学网 强调了求解 QCD 方程的历史背景和挑战。