„Die Suche, zum der grundlegenden Bausteine der Natur zu verstehen hat zu die Erforschung der aufeinander folgenden Schichten Welten innerhalb der Welten,“ geführt, sagt Negele, das auch eine Verabredung im Labor MITs für Kernwissenschaft hält.
Moleküle werden von den Atomen, Atome von den Elektronen und Kerne und Kerne von den Protonen und von den Neutronen errichtet. Jene Interaktionen werden gut verstanden. Der folgende Schritt im Prozess ist, die Interaktionen von Quarks und von Gluons zu entwirren, die auffallend zu denen der größeren Partikel unterschiedlich sind und eine andere Annäherung erfordern, sie zu studieren.
Einige Faktoren bilden die Interaktionen zwischen Quarks und Gluons mehr erschwert zur Studie. Für ein werden Quarks innerhalb der größeren Partikel begrenzt, also können sie nicht isoliert getrennt werden und studiert werden. Auch die Kraft zwischen zwei Quarks wird größer, während sie weit auseinander umziehen, während die Kraft zwischen einem Kern und einem Elektron oder zwei Nukleonen in einem Kern, schwächer wächst, während ihre Trennung sich erhöht.
Diese Unterschiede können durch das Eigentum der asymptotischen Freiheit erklärt werden, für das grober David, David Politzer und Frank Wilczek, der (1942) Professor MITs Herman-Feshbach von Physik, den Nobelpreis 2004 teilten. Dieses Eigentum beschreibt, wie die Kraft, die durch den Austausch von Gluons erzeugt wird, schwächer wird, während die Quarks näher zusammen kommen und größer wächst, während die Quarks getrennt werden. Als Folge können keine der analytischen Techniken, die verwendet werden, um Atom- und Kernphysikprobleme erfolgreich zu lösen, verwendet werden, um Quarks und Gluons zu analysieren.
Stattdessen verwenden Physiker Gitterfeldtheorie, um QCD Interaktionen zu studieren. Unter Verwendung der großen Supercomputer können Forscher QCD analysieren, indem sie Zeit-raum durch ein vierdimensionales Gitter der getrennten Punkte, wie ein Kristall darstellen.
Die Berechnungen werden durch die Computer durchgeführt, die besonders zu diesem Zweck, wie das 360 teraflop BlueGene/L nationalen Laboratorium am Lawrence-Livermore errichtet werden.
In seinem Gespräch beschreibt Negele die Grundideen von, wie QCD unter Verwendung eines raumgitters gelöst wird und zeigt vorgewählte Resultate der Berechnungen der grundlegenden Eigenschaften der Protone, der Neutronen und anderer stark aufeinander einwirkenpartikel. |