Лекция 10

Кварки

Частиц, называемых элементарными, стало так много, что возникли сомнения в их элементарности. В 1964 году Гел-Манн и независимо от него швейцарская фирма Цвейг выдвинули гипотезу, согласно которой все элементарные частицы построены из трех частиц, названных кварками. Им приписывают дробные квантовые числа, в частности электрический заряд, равный , соответственно

для каждого из 3-х кварков

Помимо электрического, кварки обладают цветным зарядом, обусловливающим способность их к сильным взаимодействиям. Принцип Паули не нарушается в протоне и нейтроне, состоящем из 3-х кварков, т.к. они имеют различные цветовые заряды. Назвали заряд цветовым, чтобы подчеркнуть, что смешение 3-х кварков делает протон или нейтрон бесцветным. В квантовой хромодинамике (КХД) различают 3 заряда – красный (R), синий (B) и зеленый (G).

Предполагают, что существует шесть кварков:

Семейство- поколение	кварки	Лептоны
I	uR, uB, uG (u - кварк)   dR, dB, dG (d - кварк)	νе - электронное нейтрино
е - электрон
II	cR, cB, cG c - кварк sR, sB, sG s - кварк	νμ- мюонное нейтрино
μ – мюон
III	tR, tB, tG t – кварк   bR, bB, bG b - кварк	ντ - τ – нейтрино
τ - τ частица

Ряд экспериментальных данных указывает на реальное существование кварков. Характер расселения быстрых электронов протонами свидетельствует о наличии внутри протона 3-х точечных рассеивающих центров с зарядами и . Что согласуется с 3-х кварковой моделью протона. Антикварки считаются окрашенными в дополнительные цвета, дающие в сумме с цветом нулевой цвет.

Кварки могут существовать только внутри адронов и не наблюдаются в свободном состоянии. Появился термин конфайнмент. Причиной такого поведения является необычное поведение сил взаимодействия кварков друг с другом. При малых расстояниях эти силы крайне малы, с увеличением расстояний силы взаимодействия очень быстро растут, не позволяя кваркам вылетать из адрона.

Взаимодействие между кварками осуществляется путем обмена бозоном, называемым глюоном. Это нейтральная безмассовая частица. Главная характеристика ее – цветовой заряд, аналог электрического заряда.

Дата добавления: 2014-01-03