Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 268

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 262 263 264 265 266 267 < 268 > 269 270 271 272 273 274 .. 307 >> Следующая


о массе кварка в обычном для элементарных частиц смысле. Можно говорить лишь об эффективной массе связанных кварков, зависящей, вообще говоря, от условий, в которых осуществляются измерения (в частности, от квадрата переданного 4-импульса q2). Значения
VII.4.2. ФУНДАМЕНТ ЧАСТИЦЫ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 937

масс связанных кварков, которые называют блоковыми или конституентными (составляющими) кварками, в статическом пределе (ф —* О) представлены в табл. VII. 7.

С ростом квадрата переданного 4-импульса ф (с уменьшением расстояния между взаимодействующими частицами) эффективная масса кварка уменьшается. По этой причине значения масс так называемых токовых кварков отличается qt масс блоковых кварков (см. табл. VII. 7).

В пределах точности современного эксперимента кварки — точечные, бесструктурные образования внутри адронов (характерные размеры < IO-18 м).

Обычные (неэкзотические) барионы В (по гречески Papii^ — тяжелый) состоят из трех кварков, а обычные мезоны M (от греч. цесто^ — средний, промежуточный) — из кварка и антикварка, что символически записывается ввиде: B = Qtqjqk, M = Mj.

Всем кваркам приписывается барионное число В = = 1/3. У барионов B = 1, у мезонов B = 0.

Типы (ароматы) кварков при одинаковом барион-ном заряде В и спине Cr характеризуются прежде всего значениями следующих внутренних квантовых чисел: изотопического спина (изоспина) T и его проекции T3, странности S (strangeness), очарования С (charm), прелести (красоты, боттомности) b (beauty) й истинности (топности) t (truth, topness).

Электрический заряд кварка Q выражается через упомянутые внутренние квантовые числа и дается (в единицах элементарного заряда е) обобщенной формулой Гелл-Манна—Ншииджимы:

Q=T3 + У/2, где У = BlSlC b -\ t — гиперзаряд.

Из шести ароматов нижние кварки d, s, b имеют элек-тричіеский заряд -1/3, а верхние и, с, t — заряд +2/3.

8°. Каждый тип (аромат) кварка qf представлен тремя разновидностями q" , у которых квантовые числа

и масса одинаковы. Ho есть различие в особой характеристике (отсутствующей у адронов), названной цветом (цветовым зарядом) и принимающей три различных значения (а = 1, 2, 3). Цветовые состояния кварков произвольно называют красным (обозначают К либо R — red), синим (С, В — blue) и зеленым (3, G — green). Антикварки обладают антицветом (К , С , 3).
938

VII.4. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

Цвет (цветовой заряд) является характеристикой кварка, обеспечивающей необходимую антисимметричность волновой функции адронов, построенных из одинаковых кварков, например (QiQiqt) (и тем самым соблюдения принципа Паули). С учетом цвета структуру бариона и мезона более точно записывают в виде

Здесь EaPy — полностью антисимметричный тензор,

Согласно теории сильного взаимодействия, называемой квантовой хромодинамикой (КХД) взаимодействие между кварками обусловлено наличием у кварков цветовых зарядов (цвета). Взаимодействие между кварками осуществляется путем обмена глюонами. Кварк одного цвета может перейти в кварк другого цвета, испустив цветной глюон. Кварки находятся в адронах в таких цветовых состояниях, что суммарный цветовой заряд адрона равен нулю. Поэтому адроны бесцветные или белые.

Существует гипотеза, согласно которой цветные частицы (кварки и глюоны и их цветные комбинации) в принципе не могут существовать в свободном состоянии. В то же время существование кварков в адронах (в связанном состоянии) экспериментально доказано. Явление удержания (пленения, невылетания) кварка в связанном состоянии именуют конфайнментом.

Первые, косвенные, свидетельства о существовании кварков были получены на основе классификации адронов (Мюррей Гелл-Манн и независимо Джордж Цвейг, 1964 г.). В дальнейшем в экспериментах по глу-боко-неупругому взаимодействию лептонов с адронами были зарегистрированы прямые столкновения лептонов с отдельными кварками. Эти столкновения происходят в глубине адронов и длятся очень короткое время, в течение которого кварк не успевает обменяться глюоном с другими кварками и взаимодействует почти как свободная частица. Чем больше переданный импульс, т. е. чем на меньших расстояниях происходит столкновение лептона с кварком, тем свободнее выглядит кварк. Это свойство, являющееся следствием асимптотической свободы, означает, что кварки являются не квазичастицами, не какими-то коллективными возбуждениями адронной материи, а подобно лептонам являются истинно элементарными частицами.

3

3
Vll 4.2 ФУНДАМЕНТ ЧАСТИЦЫ И ВЗАИМОДЕИСТВИЯ 939

Термин «кварк» был введен в 1964 г. М. Гелл-Ман-ном. Он не имеет прямого смыслового значения.

9°. Глюоны (англ. glue — клей) G — восемь элементарных нейтральных безмассовых частиц со спином, равным единице, несущих специфические цветовые заряды (цвет). Восемь глюонов образуют цветовой октет:

КС , CK , КЗ , ЗК , ЗС , СЗ ,

I (CC - 33 ), -L (CC + 33 - 2KK ),

они отличаются друг от друга лишь своими цветами. Испускание и поглощение глюонов кварками лежит в основе сильного взаимодействия между кварками, глюоны «склеивают» их в адроны.
Предыдущая << 1 .. 262 263 264 265 266 267 < 268 > 269 270 271 272 273 274 .. 307 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed