Asymptotische Freiheit

In der Physik beschreibt die asymptotische Freiheit die Abnahme der Stärke der Wechselwirkung in der Quantenchromodynamik bei kleineren Abständen bzw. hohen Energien zwischen den Quarks.

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Man spricht bei diesem Phänomen auch von der Abnahme der Kopplungsstärke bei hohen Energien. Das Gegenteil der asymptotischen Freiheit tritt bei niedrigen Energien auf und führt zum Confinement der Quarks in Mesonen und Nukleonen.

Da die Störungstheorie, der übliche Zugang bei Rechnungen in Quantenfeldtheorien, nur bei kleinen Kopplungsstärken gültig ist, sind die Ergebnisse solcher Rechnungen für die Quantenchromodynamik nur bei hohen Energien, d.h. für asymptotisch freie Quarks gültig.

Vom theoretischen Standpunkt gesehen beruht die asymptotische Freiheit in der Quantenchromodynamik auf der dieser Theorie zugrunde liegenden nicht-abelschen SU(3) Eichsymmetrie.

Für die Entdeckung des Phänomens der asymptotischen Freiheit im Jahre 1973 erhielten David Gross, Frank Wilczek und David Politzer den Nobelpreis für Physik des Jahres 2004.