Кварковая структура мезонов и барионов. Экспериментальные подтверждения кварковой теории.

и барионов. Экспериментальные подтверждения кварковой теории.

Согласно этой гипоте-зе, все известные в то время адроны можно

бы-ло представить состоящими из трех фундамен-тальных частиц, которые Гелл-Манн назвал кварками. Кварки получили обозначения: u (up), d (down) и s (strange).

u-кварков и распадается по схеме
Δ++ → p + π+
Пара

dd образована глюоном, который был испущен одним из u-кварков

состоящие, например, из 4 или 5 кварков?
Каким образом кварки, имеющие

спин 1/2, т.е. являющиеся фермионами, оказывают-ся в одном барионе в количестве 2 или 3? Почему это на противоречит принципу Паули?
Почему все попытки экспериментального обнаружения свободных кварков закончи-лись неудачей?

название "цвет". Цвет может принимать три значения: R, G, B

("красный", "зеленый", "синий"). Антикварки имеют антицвета, дополнитель-ные к цветам: (бирюзовый), (пурпур-ный), (желтый).
Все наблюдаемые частицы являются белыми (бесцветными).

спином 1 и отрица-тельной четностью - глюонами. Каждый глю-он несет

особый цветовой заряд, являющий-ся комбинацией цвета и антицвета. Анализ показывает, что существует 8 таких комби-наций:

между со-бой не взаимодействуют, кварки взаимо-действуют между собой цветовыми заря-дами,

причем с увеличением расстояния между кварками взаимодействие возрас-тает:

энергия падающего электрона, v = βc – его скорость, q

– импульс, переданный при рассея-нии. Слагаемое β2sin2θ/2 появляется из-за взаи-модействия магнитных моментов электрона и мишени; для бесспиновых частиц эффективное сечение определяется формулой Резерфорда:


где m – масса падающей частицы.

= 10-14 м).

до 3.5 Гэв (λ = 10-15м).
Главный вывод из этой

группы
экспериментов: протон не явля-
ется точечной частицей, т.к. для
точечной частицы формфактор
– постоянное число. Прибли-
женно распределение электри-
ческого заряда в протоне можно
представить в виде
ρ (r) = ρ(0) exp(-r/a),
где a ≈ 0.23 фм. Аналогичные
данные получены и для нейт-
рона. Т.е. для электронов с дли-
ной волны λ =10-15м нуклон - это
объект, протяженный в прост-
ранстве и лишенный четко очер-
ченной граничной поверхности.

10-16 м, W – полная энергия образовавшихся адронов в их

системе центра масс)

Главный вывод из этой группы экспериментов: рассеяние электронов с длиной волны
λ = 10-16 м
происходит на точечных центрах внутри протона (отношение сечения рассеяния к сечению по формуле Мотта ≈ const).

пара кварк-антикварк.
Когда эти частицы расходят-
ся на расстояние больше 1 фм,

цветовое взаимо-
действие становится настолько сильным, что кварк
и антикварк резко тормозятся, и испускают пи-ме-
зоны в виде струй, аналогично тому, как тормозя-
щийся электрический заряд излучает фотоны (тор-
мозное излучение). Струи адронов являются еще
одним подтверждением кварковой теории.