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quinta-feira, outubro 7

liberdade assimptótica 

o prémio nobel da física de 2004 foi atribuído aos americanos david gross, david politzer e frank wilczek pela descoberta da liberdade assimptótica, um elemento fundamental na construção da cromodinâmica quântica (QCD), a teoria das interacções fortes; esta explica como os quarks se juntam para formar os hadrões, e como os protões e neutrões se mantêm juntos no núcleo_ esta teoria é baseada nos mesmos princípios da electrodinâmica quântica (QED), a teoria quântica de grande sucesso para a interacção electromagnética, mas com algumas diferenças importantes_ a partícula de troca na QED é o fotão, a partícula responsável pela interacção, a qual é neutra, logo não sofre essa interacção, apenas a medeia_ a partícula de troca na QCD é o gluão, de que existem 8 tipos, e todos possuem "cor" e "anti-cor" (a "cor" é o equivalente da "carga" para a interacção forte) logo podem também sentir esta força_ enquanto a constante de acoplamento da QED (que mede a intensidade da interacção), a constante de estrutura fina, é muito menor do que 1 (=1/137 para baixas energias), permitindo uma expansão perturbativa em série, a constante de acoplamento da QCD é da ordem de 1 (para baixas energias), fazendo com que os termos de ordem superior na expansão em série sejam crescentes, o que leva à divergência da expansão (e à impossibilidade de fazer cálculos)_

a liberdade assimptótica vem resolver o problema ao fazer com que os quarks sejam quase livres quando estão próximos mas à medida que se afastam aumenta a força entre eles (como uma mola ou uma fita de borracha ao ser esticada)_ a energia necessária para afastar os quarks aumenta com a separação até que se dá a rotura, quando há energia suficiente para a formação de um par quark-anti-quark (energia=massa), cada um deles acompanhando um elemento do par inicial, e evitando que um quark possa ser observado isolado (numa analogia, se partirmos um magnete em dois, para tentar obter dois polos separados, ficamos com dois magnetes mais pequenos)_ os quarks são assim confinados enquanto na interacção electromagnética a intensidade da interacção decresce com o quadrado da distância (como na lei de coulomb) e as cargas eléctricas podem existir isoladas_



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