Лекции Сильченко Н. В

Кварки

Обилие открытых и вновь открываемых адронов навела Гелл-Мана и Цвейга (1964 г.) на мысль, что все они построены из каких-то других более фундаментальных частиц. Ими была выдвинута гипотеза, подтвержденная последующими исследованиями, что все тяжелые фундаментальные частицы – адроны – построены из более фундаментальных частиц, названных кварками. На основе кварковой гипотезы не только была понята структура уже известных адронов, но и предсказано существование новых.

В настоящее время практически доказано, что все адроны (мезоны, барионы, резонансы) состоят из кварков — фундаментальных частиц, у которых имеются и античастицы — антикварки. Существуют шесть типов (или ароматов ) кварков: и, d, s, с, b, t (данные об открытии кварка t пока требуют дальнейшего уточнения). Кварки обладают необычными свойствами, прежде всего дробным электрическим зарядом (заряды антикварков имеют обратный знак). Все кварки имеют спин 1/2 и барионный заряд В = 1/3. Согласно модели Гелл-Мана—Цвейга, все известные в то время адроны можно было построить, постулировав существование кварков и соответствующих им антикварков, если им приписать характеристики, указанные в табл:

Кварк	Символ кварка (антикварка)	Электрический заряд, Q [ e ]	Барионное число, B	Спин [ ħ ]	Странность, S
Верхний (up)
Нижний (down)
Странный (strange)					-1 (+1)
Очарованный (charm)					-1 (+1)
Прелестный (beauty)
Истинный (truth)

Согласно кварковой модели, все барионы (В = 1) состоят из трех кварков, а мезоны (B = 0) — из пары кварк — антикварк. Примеры образования некоторых мезонов и барионов из кварков представлены в табл:

Мезоны	Барионы
Частица	Состав	Частица	Состав
π^+		p	uud
π^-
K ^+		n	udd
K ^-
K ^0		Σ ^+	uus
		Σ ^-	dds

В теории вводятся новые квантовые числа: шарм (очарование) с и красота (прелесть) b. Эти квантовые числа являются аналогами квантового числа странности S. Кварк s является носителем странности, с — шарма (очарования), b — красоты.

Соответствующие антикварки отличаются от кварков знаками зарядов Q, В, S, С и b.

В настоящее время лептоны и кварки считают фундаментальными частицами. Всего к настоящему времени обнаружено уже три пары лептонов и, в составе адронов, три пары кварков. Эти пары частиц называют поколениями. Каждой паре кварков в поколении должна соответствовать пара лептонов. Число пар лептонов и кварков должно совпадать, иначе окажется противоречивой другая теория, объединяющая электромагнитные и слабые взаимодействия. Таким образом, современная таблица (табл. 6.6) для свойств фундаментальных частиц имеет простой вид:

Поколения				Электрический заряд
Кварки	u	c	t	2/3
	d	s	b	-1/3
Лептоны	ν е	ν μ	ν τ
	е	μ	τ	-1

Академия МВД

Из древних времен люди стремились ответить на вопрос о происхождении государства и права. С этой целью было создано много разнообразных теорий, по-разному освещали процессы формирования государственно- организованного общества и его правовой системы. Отсутствие единообразия в понимании процессов происхождения государства и права обусловлено рядом причин.

Дата добавления: 2014-01-03