Микромир, элементарные частицы, вакуум: различия между версиями

м
→‎Квантовая хромодинамика: пунктуация, оформление
м (→‎Квантовая хромодинамика: у автора были перепутаны рис. 5 и рис. 6....)
м (→‎Квантовая хромодинамика: пунктуация, оформление)
Как только выяснилась кварковая структура адронов, возникла идея описать межкварковые взаимодействия как обмен квантами некоторых полей. Эти поля были названы глюонными, а кванты этих полей — глюонами (от англ. ''glue'' — клей). Чтобы описать все возможные изменения цвета кварков в процессах взаимодействия, нужно было иметь восемь различных полей. Для этого необходимо было приписать кваркам особый, цветовой заряд, определяющий меру их взаимодействия с глюонным полем (подобный электрическому заряду, определяющему взаимодействие электрона с электромагнитным полем). Оказалось, что поведение глюонных полей может быть описано с помощью уравнений, являющихся обобщением уравнений Янга-Миллса.
 
Таким образом, появилась теория, описывающая сильные взаимодействия. Эта теория получила название «квантовая хромодинамика» (КХД).
 
Анализ уравнений квантовой хромодинамики позволил объяснить отрицательные результаты поиска свободных кварков. Явление невылетания кварков из адронов, получило название «конфайнмент» (от англ. ''confinement'' — заключение, заточение, ограничение). Дело в том, что согласно КХД кварки оказываются как бы связанными глюонными струнами — см. рис. 5. С увеличением расстояния между кварками энергия взаимодействия растёт подобно тому, как растёт потенциальная энергия камня, поднимаемого над поверхностью Земли. Когда потенциальная энергия оказывается достаточно большой, «струна» рвётся и запасённая в ней энергия глюонного поля расходуется на образование новых адронов — барионов и мезонов. В качестве примера рассмотрим реакцию
<math>\tilde d</math> объединяется с исходным кварком u (отделяемым от протона) и образует пион <math>\pi^+ = (u\tilde d)</math>. Второй же кварк из пары (d) возвращается в исходный адрон, в результате чего возникает нейтрон.
 
[[Файл:micromir25.gif|border]]
 
'''Рис. 5.''' Два кварка <math>q_1</math> и <math>q_2</math>, соединённые струной
 
[[Файл:micromir24.gif|border]]
 
'''Рис. 6.''' Разрыв струны, соединяющей кварки, и рождение пары «кварк-антикварк»
 
Внутри адронов (то есть как бы в отсутствие натяжения «струны») кварки ведут себя как точечные невзаимодействующие частицы. Последнее свойство названо «асимптотической свободой». Следует подчеркнуть, что теорию сильных взаимодействий пока ещё нельзя считать завершённой — в ней остаётся множество нерешённых проблем, связанных со сложным характером взаимодействий.
49

правок