Pionen bestehen aus Quark und Antiquark und starke Kräfte halten sie zusammen. Farbladung und Antifarbladung ziehen sich also an. Aber im Proton haben wir 3 Quarks und sie ziehen sich auch an. Es scheint nicht intuitiv zu sein, dass wir unabhängig vom Farbladungszeichen eine Zugkraft haben.
Noch seltsamer wird es, wenn wir die Farbe mit einbeziehen. Im Proton haben wir rotes, grünes und blaues Quark. Betrachten wir nur eine Ladungsart, sei sie rot, sehen wir, dass nur ein Quark rot geladen ist und zwei andere nicht geladen sind. Und doch ziehen sie an.
Wie ist es möglich, dass alle gängigen Farbladungskombinationen Anziehungskraft ergeben? Ist es überhaupt möglich, dass sich zwei Quarks abstoßen?
Danke an jacob1729, der das Thema beleuchtet hat. Ich bin kein Profi, also lese ich keine Bücher und Artikel über Eichtheorie. Und populäre Artikel erklären nicht, warum sich beide Quark-Antiquark-Paare anziehen und 3 Quarks sich auch anziehen.
Was ich verstanden habe, ist folgendes: Farbladungen: Rot, Grün, Blau sind nicht unabhängig. Es gibt Kräfte zwischen allen Arten dieser Ladungen, aber mit unterschiedlichen Kopplungskonstanten. Rot-antirote Ladungen ziehen sich also an, aber rot-rot stößt sich ab, wie es die Intuition anzeigt. Und für rot-grün-blaue Ladungen ist die Kopplung so, dass sie sich gegenseitig anziehen.
Das Paradoxon wird hier durch eine allgemeinere Definition der Ladung gelöst. Ich werde versuchen, mehr darüber zu lesen. Ich brauchte nur einen Ausgangspunkt.
Die Anziehung und Abstoßung basiert auf dem Mediator. Wenn der Spin des Mediatorbosons ungerade ist, wie beim Gluon, stoßen sich gleiche Ladungen (Farbe) ab und entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an.
https://physics.stackexchange.com/a/119873/132371
Nun ist diese starke Kraft sehr entfernungsabhängig, weil sie nicht immer anziehend ist. Ich habe tatsächlich eine Frage dazu gestellt.
Die starke Kraft zieht Quarks zusammen, wird aber auch schwächer, wenn die Quarks näher kommen (dh sie wirkt wie eine Feder), in einem Phänomen, das als "asymptotische Freiheit" bekannt ist. Auf diese Weise unterscheidet sich die starke Kraft stark vom Elektromagnetismus, bei dem die Kraft stärker wird, wenn die Ladungen näher beieinander liegen. Daher gibt es keinen Grund zu erwarten, dass Quarks, die eng beieinander liegen, sofort vernichten, da auf sie von vornherein nicht viel Kraft einwirkt.
https://physics.stackexchange.com/a/396054/132371
Quarks existieren nicht als frei geladene Objekte, für die wir die klassische Grenze nehmen und "Kräfte" auf sie betrachten könnten. Sie sind beschränkt und treten nur als Bestandteile gebundener Zustände auf. In der Quantenmechanik macht es keinen Sinn zu fragen, ob sich die Bestandteile eines gebundenen Zustands „abstoßen“ oder „anziehen“.
https://physics.stackexchange.com/a/254307/132371
Im Grunde können wir also nicht experimentell sagen, ob sich zwei Quarks abstoßen würden, wenn sie die gleiche Farbe hätten, aber theoretisch würden sie es tun (wegen des ungeraden Spins des Gluons).
Quarks unterschiedlicher Farbe erfahren zwischen sich eine Anziehungskraft; während Quarks gleicher Farbe einander abstoßen.
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/quark
Jakob1729
robsosno