Кварки и глюоны. Основные представления квантовой хромодинамики

Закон сохранения лептонного числа подтвержден экспериментально. Лептонное число системы элементарных частиц можно определить как разность между числом лептонов и антилептонов в этой системе. Лептоны всегда возникают парами: лептон — антилептон.
Кварки – гипотетические истинно элементарные частицы, из которых состоят все известные адроны. Кварки имеют спин ½, барионное число 1/3, электрический заряд 1/3 или 2/3. Они точечные бесструктурные частицы материи. Связь в адроне осуществляется при помощи обменных частиц – глюонов,являющихся квантами сильного взаимодействия. Известны 6 типов кварков: u,d,s,c,b,t. Барионы состоят из трех кварков, мезоны – из кварка и антикварка. Поскольку некоторые барионы состоят из трех одинаковых кварков, что запрещено принципом Паули для фермионов, каждому типу кварка приписали дополнительную внутреннюю характеристику – цвет, принимающую три различные значения (красный, синий и зеленый). Каждый тип кварка характеризуется обобщенным квантовым числом, называемым ароматом (А), состоящим из набора внутренних для кварка квантовых чисел А(Т, Т3, S, C, b, t),где Т- изоспин, Т3 – его третья проекция, S- странность, C –очарование, b – красота, t – истинность.
Число различных типов глюонов равно 8, они имеют цветовой заряд.
Асимптотическая свобода –зависимость сил взаимодействиямежду кварками, когда при их сближении связь ослабевает, а при отдалении усиливается.
Ква́нтовая хромодина́мика (КХД) — калибровочная теория квантовых полей, описывающая сильное взаимодействие элементарных частиц. Наряду с электрослабой теорией, КХД составляет общепринятый в настоящее время теоретический фундамент физики элементарных частиц.
Квантовая хромодинамика основывается на постулате: каждый кварк обладает новым внутренним квантовым числом, условно называемым цветовым зарядом, или просто цветом. Термин «цвет», конечно же, не имеет никакого отношения к оптическим цветам и введён исключительно для целей популяризации. Дело в том, что инвариантная в цветовом пространстве комбинация есть сумма трёх различных цветов. Это напоминает то, что сумма трёх основных оптических цветов — красного, зелёного и синего — дает белый цвет, то есть бесцветное состояние. Именно в этом смысле базисные векторы в цветовом пространстве часто называют не первый, второй, третий, а «красный» (к), «зелёный» (з) и «синий» (с). Антикваркам соответствуют анти-цвета (ак, аз, ас), причём комбинация «цвет + антицвет» тоже бесцветна. Глюоны же в цветовом пространстве есть комбинации «цвет-антицвет», причём такие комбинации, которые не являются инвариантными относительно вращений в цветовом пространстве. Таких независимых комбинаций оказывается восемь, и выглядят они следующим образом:
к-аз, к-ас, з-ак, з-ас, с-ак, с-аз, (к-ак − з-аз)/ , (к-ак + з-аз − 2с-ас)/
Например, «синий» кварк может испустить «синий-антизелёный» глюон и превратиться при этом в «зелёный» кварк.


Обсуждение темы

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *