La diferencia clave entre QED y QCD es que QED describe las interacciones de partículas cargadas con el campo electromagnético, mientras que QCD describe las interacciones entre quarks y gluones.
QED es electrodinámica cuántica mientras que QCD es cromodinámica cuántica. Ambos términos explican el comportamiento de las partículas a pequeña escala, como las partículas subatómicas.
¿Qué es QED?
QED es electrodinámica cuántica. Es una teoría que describe las interacciones de partículas cargadas con campos electromagnéticos. Por ejemplo, puede describir las interacciones entre la luz y la materia (que tiene partículas cargadas). Además, también describe las interacciones entre partículas cargadas. Entonces, es una teoría relativista. Además, esta teoría ha sido considerada como una teoría física exitosa ya que el momento magnético de las partículas, como los muones, concuerda con esta teoría en nueve dígitos.
Básicamente, el intercambio de fotones actúa como la fuerza de la interacción porque las partículas pueden cambiar su velocidad y dirección de movimiento al liberar o absorber fotones. Además, los fotones pueden emitirse como fotones libres que aparecen como luz (u otra forma de EMR: radiación electromagnética).
Figura 01: Reglas elementales QED
Las interacciones entre partículas cargadas ocurren en una serie de pasos con complejidad creciente. Eso significa; primero, solo hay un fotón virtual (invisible e indetectable), y luego, en un proceso de segundo orden, hay dos fotones que participan en la interacción y así sucesivamente. Aquí, las interacciones ocurren a través del intercambio de fotones.
¿Qué QCD?
QCD es cromodinámica cuántica. Es una teoría que describe la fuerza fuerte (una interacción natural y fundamental que ocurre entre partículas subatómicas). La teoría se desarrolló como una analogía para QED. De acuerdo con QED, las interacciones electromagnéticas de partículas cargadas ocurren a través de la absorción o emisión de fotones, pero con partículas sin carga, esto no es posible. Según QCD, las partículas portadoras de fuerza son "gluones", que pueden transmitir una fuerte fuerza entre partículas de materia llamadas quarks. Principalmente, QCD describe las interacciones entre quarks y gluones. Asignamos tanto a los quarks como a los gluones un número cuántico llamado "color".
En QCD, usamos tres tipos de “colores” para explicar el comportamiento de los quarks: rojo, verde y azul. Hay dos tipos de partículas de color neutro como los bariones y los mesones. Los bariones incluyen tres partículas subatómicas, como protones y neutrones. Estos tres quarks tienen colores diferentes y se forma una partícula neutra como resultado de una mezcla de estos tres colores. Por otro lado, los mesones contienen pares de quarks y antiquarks. El color de los antiquarks puede neutralizar el color de los quarks.
Las partículas de quarks pueden interactuar a través de la fuerza fuerte (intercambiando gluones). Los gluones también llevan colores; por lo tanto, debe haber 8 gluones por interacción para permitir las posibles interacciones entre los tres colores de quark. Dado que los gluones llevan colores, pueden interactuar entre sí (por el contrario, los fotones en QED no pueden interactuar entre sí). Por lo tanto, describe el aparente confinamiento de los quarks (los quarks se encuentran solo en compuestos unidos en bariones y mesones). Por lo tanto, esta es la teoría detrás de QCD.
¿Cuál es la diferencia entre QED y QCD?
QED significa electrodinámica cuántica, donde QCD significa cromodinámica cuántica. La diferencia clave entre QED y QCD es que QED describe las interacciones de partículas cargadas con el campo electromagnético, mientras que QCD describe las interacciones entre quarks y gluones.
La siguiente infografía presenta más comparaciones con respecto a la diferencia entre QED y QCD con más detalles.
Resumen: QED frente a QCD
QED es electrodinámica cuántica donde QCD es cromodinámica cuántica. La diferencia clave entre QED y QCD es que QED describe las interacciones de partículas cargadas con el campo electromagnético, mientras que QCD describe las interacciones entre quarks y gluones.
