¿Qué tan preciso es QCD en comparación con QED?

Como teoría es precisa. Pero hay tres fuentes de imprecisión:
1) la constante de acoplamiento fuerte se conoce solo con una precisión de 4 dígitos, la constante de estructura fina es 11.
2) El problema mucho mayor es que la constante de acoplamiento fuerte es de aproximadamente 0,11 frente a la QED de 0,007. Eso significa que necesita calcular muchos más diagramas de Feynman para obtener una precisión significativa, si desea utilizar la teoría de perturbación. Hasta donde yo sé, eso no es factible, por lo que los cálculos cuantitativos generalmente se realizan con Lattice QCD, lo que significa que hace que la teoría sea discreta en el espacio y el tiempo (como un modelo de pronóstico del tiempo, mucho más complicado). Eso introduce errores de cuantificación y para llegar a cualquier precisión necesita una gran potencia informática. Si no recuerdo mal, una de las primeras computadoras Petaflop fue diseñada específicamente para calcular la masa de protones, pero solo con una precisión del 0.1%.
3) Si desea dividir los pelos, habría una tercera incertidumbre: las constantes de acoplamiento no son fijas, sino que se mueven lentamente con la energía del experimento, porque a altas energías diferentes procesos comienzan a contribuir, etc. La forma en que se mueven exactamente depende del total espectro de partículas Dado que aún no sabemos qué partículas pueden ser demasiado pesadas para haber sido encontradas hoy, tenemos una incertidumbre teórica sobre cómo se mueven.

# 2 es, con mucho, el peor, según tengo entendido.

No muy.

El problema es que puedes hacer QED expandiendo las cosas en una serie y debido a que el número en la serie es pequeño, entonces puedes obtener buenas respuestas con el primer o segundo término en la serie infinita. Además, la serie infinita de hecho diverge, pero puedes barrer eso debajo de la alfombra.

Con QCD, esto no funcionará, por lo que debe usar otras técnicas numéricas para obtener respuestas. Cuando intentas hacer cosas con diagramas de Feymann, terminas con ecuaciones con * decenas de miles * de términos incluso para cosas simples.

Hay trucos que pueden obtener números decentes, pero algunos de ellos son “fenomenológicos” en lugar de “primeros principios”.

Lo que esto significa es que a veces terminas con parte de tus cálculos basados ​​en un desorden de números que no puedes calcular directamente porque es demasiado difícil, pero lo que haces es poner factores de “falsificación” en función de lo que estás calculando. los protones sí, y eso te permite terminar los cálculos.

Hay otras cosas en QCD que las personas “asumen” como ciertas aunque nadie sepa cómo calcularlas. Por ejemplo, la mayoría de la gente supone que QCD no permitirá quarks libres, esto se debe principalmente a que no vemos quarks libres. Intentar demostrar que QCD no da quarks gratis es algo que no creo que nadie haya hecho todavía.

También aquí hay una presentación sobre algunos de los trabajos que se están realizando en QCD

Página en washington.edu

Puede consultar la página 11. Esa ecuación es una ecuación que obtiene cuando intenta hacer QCD de la misma manera que hace QED.

La cromodinámica cuántica debería ser mucho más precisa que la electrodinámica cuántica, pero a partir de ahora la electrodinámica cuántica es mucho más precisa. La razón de mi razonamiento se debe a las ecuaciones formuladas. La electrodinámica cuántica es una solución terminada, mientras que la cromodinámica cuántica es una teoría activa. Así es como intentamos formular la Gran Teoría Unificada. Estamos tratando de unir el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Te animo a leer más sobre Flavordynamics Quantum y Chromodynamics Quantum.

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