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Feynman-Diagramme und Feynman-Kalkül - Darstellung der starken Wechselwirkung  
 

Der fundamentale Vertex der elektromagnetischen Wechselwirkung
(e- à e- + g) ist rechts abgebildet.
Analog dazu lautet der fundamentale Vertex der starken Wechselwirkung: Quark à Quark und Gluon (q
à q + g; siehe rechts). Während die Photonen elektrisch ungeladen sind, also nicht miteinander wechselwirken, tragen die Gluonen Farbe (eine Farbe und eine Antifarbe) und können untereinander wechselwirken. Es gibt daher zwei weitere fundamentale Prozesse der starken Wechselwirkung, den "drei-Gluon-" und den "vier-Gluon-Vertex" (siehe Abbildungen rechts außen).
Sofern es eindeutig ist, kann man die Beschriftung weglassen. Allerdings ist es in manchen Diagrammen wichtig, darauf
 
        der fundamentale Vertex der elektromagnetischen Wechselwirkung          der fundamentale Vertex der starken Wechselwirkung
hinzuweisen, welche Farbe ein Quark oder Gluon gerade trägt bzw. von welchem Flavour ein Quark ist. In diesem Fall beschriftet man die Linien nach folgender Konvention:

Beispiele für Quarks 

- rotes up-Quark: u(r)   
- blaues strange-Quark: s(b)  

Beispiele für Gluonen 
- Gluon mit grüner und antiroter Farbe: g(g,r 
- Gluon mit blauer und antigrüner Farbe: g(b,g 
Gluon-Gluon-Vertices


Hinweis:
Die starke Wechsel- wirkung wird durch 8 Gluonen (nicht 9!) vermittelt.

Die Abbildung rechts zeigt den fundamentalen Vertex für die Umwandlung eines roten up-Quarks in ein blaues up-Quark. Das Quark ändert seine Farbe, aber nicht seinen Flavour. Da an einem Vertex die Summe der Farben erhalten bleibt, muss das Gluon die Farbe rot und antiblau wegtragen, damit blau übrig bleibt (blau und antiblau ergibt farblos). das Gluon trägt die ausgetauschten Farbladungen

Im Unterschied zur QED können die Austauschteilchen der QCD, die Gluonen, untereinander wechselwirken.
Es gibt daher in der QCD wesentlich mehr Kombinationsmöglichkeiten beim Aufstellen von Feynman-Diagrammen  
als in der QED. Welche Folgen diese Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten hat, zeigt die nächste Seite. Zuvor kann man aber noch an den beiden "Kontrollfragen" testen, ob bisher alles klar geworden ist. 

Welche beiden Farbladungen muss ein Gluon wegtragen, damit ein grünes strange-Quark zu einem roten strange-Quark wird? 

grün und antirot 
grün und rot 
antigrün und rot 
Wie stellt man ein antigrünes strange-Antiquark im Feynman-Diagramm dar? 


 
 

Alles richtig? Dann weiter zur nächsten Seite! 
 
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