Глюоны и кварк-глюонные взаимодействия

Глюоны и кварк-глюонные взаимодействия [c.125]

Слабое взаимодействие, также свойственное и лептонам, и кваркам (но не фотону), переносится тремя промежуточными бозонами У +, Ш", 2 , обладающими очень большими массами (табл. VI.5.2). Эти частицы надежно зарегистрированы в 1983 г. Сильное взаимодействие переносится глюонами, каковых имеется 8 сортов. Ими обмениваются кварки, но не лептоны, благодаря чему в сильном взаимодействии и участвуют только адроны. Как и кварки, глюоны не могут существовать в свободном состоянии — они заперты внутри адронов. [c.520]

ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ элементарных частиц — тип фундам. взаимодействий (наряду с сильным, эл.-магн. и слабым), к-рый характеризуется участием гравитац. поля (поля тяготении) в процессах взаимодействия. По совр. представлениям, любое взаимодействие частиц осуществляется путём обмена между ними виртуальными (или реальными) частицами — переносчиками взаимодействия. Так, переносчиком эл.-магн. взаимодействия является квант эл.-магн. ноля — фотон, переносчиком слабого взаимодействия в совр. объединённой теории электрослабого взаимодействия — промежуточные векторные бозоны.. Предполагается, что сильное взаимодействие переносят глюоны, склеивающие кварка внутри адронов. Для [c.524]

Кварковая модель, имевшая вначале статический характер, в дальнейшем охватила и динамику. Теория взаимодействия кварков и глюонов выросла в целую науку — квантовую хромодинамику (КХД). Роль кварков в природе фундаментальна. Поэтому им будет уделено значительное место в этой книге. [c.79]

Глюоны — кванты полей, осуществляющих взаимодействие кварков, — безмассовые частицы с энергией Ej, = рс, подобно фотонам имеют спин 1 и две независимые его поляризации и дополнительно один из трех цветовых зарядов. В соответствии с особенностями группы SU 3) имеется восемь независимых компонент глюонов (матрица А имеет 3x3 комплексных элементов, т.е. 18 действительных величин, половина йз которых убирается [c.242]

В основе квантовой хромодинамики лежит общий принцип всех калибровочных теорий —локальная инвариантность, в данном случае относительно перемешивания трехцветных кварков. Для описания этого перемешивания необходимо восемь параметров. Соответственно в теорию вводится восемь компенсирующих полей с восемью безмассовыми калибровочными бозонами—глюонами , которые осуществляют взаимодействие между кварками ( склеивают их между собой). Согласно этой теории кварки, обладающие цветовым зарядом, создают вокруг себя глюонное поле, т. е. могут испускать и поглощать глюоны подобно тому, как электрически заряженные частицы испускают и поглощают фотоны. Глюон имеет нулевой изоспин Т=0. Его другие свойства аналогичны свойствам фотона т = 0, г = 0, Однако в отличие [c.329]

Глюоны — безмассовые частицы со спипом 1, играющие в сильном взаимодействии роль, сходную (но не тождественную ) с ролью фотонов в электромагнитном взаимодействии. О глюонах и кварк-глюонных взаимодействиях будет рассказано в 7.3. [c.79]

Состав ядра. Вскоре после открытия нейтрона Дж. Чедвиком (J. hadwi k, 1932), Д. Д. Иваненко и В. Гейзенбергом (W. Heisenberg) независимо было высказано фундам. предположение о том, что Я. а. состоит из протонов (р) и нейтронов (п). Общее число нуклонов в Я. а. наз. массовым числом/1, число протонов в ядре равно заряду ядра Z, число нейтронов N—A—2. Ядра с одинаковыми зарядами Z и разным числом нейтронов наз. изотопами, ядра с разными Z и одинаковыми N—изотонами, ядра с одинаковыми А и разными Z и N—изобарами. По совр. представлениям, протон и нейтрон состоят из кварков и глюонов и Я. а.—сложная система из большого кол-ва кварков, глюонных и мезонных полей, взаимодействующих друг с другом. Последовательное описание Я. а. должно достигаться в рамках квантовой хромодинамики. Однако в силу своей сложности эта задача ещё не решена. [c.685]

В обычных условиях отклонения от протонно-нейтронной модели, связанные с составной природой нуклонов и кварк-глюонной структурой Я. а., невелики и заключаются в следующем. 1) В результате взаимодействия между нуклонами последние могут существовать в Я. а. не только в основном, но и в возбуждённых состояниях, наз. нуклонными изобарами. Низшим из них по энергии является т. н. А-изобара (см. Резонансы). Часть времени ( 1 %) нуклоны в ядре могут пребывать в виде нуклонных изобар. 2) Запирание кварков в нуклонах не является абсолютным, в ядре могут на короткое время образовываться сгустки кварк-глюонной материи флуктоны), состоящие из 6, 9 и т. д. кварков (см. Кварк-глюонная плазма). [c.685]

Следующий этап начался в 1963 г. и привел к тому, что большинство элементарных частиц стало трактоваться как составленные из более первичных субчастиц — кварков и глюонов. Этот этап будет рассмотрен в 7. Параллельно этому с конца шестидесятых годов стали выдвигаться теории, в которых уменьшалось не только число элементарных частиц, но и число фундаментальных взаимодействий. Этих вопросов мы коротко коснемся в 8. [c.277]

В физике элементарных частиц состоянием со спонтанно нарушенной симметрией считается вакуум. В современной теории вакуум — не пустота, а состояние квантовой материи с наинизшей плотностью энергии. В упомянутых в 1, п. 7 объединенной теории слабых и электромагнитных взаимодействий и в единой кварк-глюонной теории сильных взаимодействий спонтанное нарушение вакуума является одним из краеугольных камней. В этих теориях исходные уравнения для этой квантовой материи обладают существенно более высокой симметрией, чем вакуумное решение. Спонтанное нарушение симметрии вакуума является довольно сильным и имеет место для всех типов взаимодействий. Даже различие интенсивности сильных и электромагнитных взаимодействий получается как эффект спонтанного нарушения. Тем не менее, как будет видно ниже, особенно в 7, п. 4, остатки этих исходных или, как их часто называют, высших симметрий убедительно проявляются во многих аспектах. На основе высших симметрий было сделано много оправдавшихся фундаментальных предсказаний (существование й -бариона ( 4, п. 5), спектр шармония ( 7, п. 5), существование слабых нейтральных токов и т. д.). Поэтому гипотеза о спонтанном нарушении симметрии вакуума пользуется всеобщим признанием, даже несмотря на то, что ее сколько-нибудь последовательная количественная трактовка до сих пор отсутствует. [c.298]

КВАРК-ГЛЮОННАЯ ПЛАЗМА (хромоплазма) — ги-потетич, состояние сильно взаимодействующей материи, характеризующееся отсутствием удержания цвета. В этом состоянии цветные кварки и глюоны, пленённые адронами в адронной материи, освобожда- [c.339]

КВАРК-ГЛЮОННЫЙ ПОДПРОЦЕСС в квантовой X р о м о д и н а м и к е — процесс взаимодействия кварков и глюонов на малых расстояниях, определяющий сечение жёстких процессов с участием адронов, Нанр., в процессе рождения в адрои-адронном соударении пары мюонов с большой относит, энергией К.-г. п. служит аннигиляция кварка адрона Aj и т. н. морского янтикварка адрона Аг в пару мюонов через виртуальный 7 Квант (у ) 9+9у +р, (см. Партопы, рис. 2, а). Из-.эа наличия инфракрасных [c.340]

В наст, время известно, что эл.-магн. взаимодействие ответственно лишь за малую долю М. электрона. Известно также, что осн. вклад в М. нуклонов дает сильное взаимодействие, обусловленное глюонами, а не М. входящих в нуклоны кварков. Но не известно, чем обусловлены М. лептонов и кварков. Существует гипотеза, что здесь осн. роль играют фундам. бозоны с нулевым спином — т. н. хиггсовы бозоны (см, Хиггса механизм). Поиски этих частиц — одна из осе. задач физики высоких анергий. [c.51]

На более глубоком уровне выяснилось, что элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, состоят из более фундам. частиц — кварков. Материя представилась в совр. физике лептонами и кварками (частицами с полуцелым спином) и квантами полей (фотонами, векторными бозонами, глюонами и гипотетич. гравитонами), обладающими целым спином и осуществляющими четыре типа фундам. взаимодействий. В квантовой теории поля уже на ранних стадиях ее развития выяснилась связь между свойствами частиц (значениями спинов) и квантовыми законами их движения. Построение калибровочных теорий электрослабых и сильных взаимодействий впервые в явной форме обнаружило связи между уравнениями движения фундам. частиц и их взаимодействиями. [c.67]

Фигурирующие в КХД асимптотически свободная (на малых расстояниях) и удерживающая (на больших расстояниях) фазы кварк-глюонной материи должны проявляться не только тогда, когда исследуется отклик системы на малых и больших масштабах, но и как её возможные макроскопич. состояния предполагается, что при достаточно большой плотности барионов или при достаточно высокой темп-ре происходит образование кварк-глюонной плазмы, в к-рой кварки и глюоны взаимодействуют сравнительно слабо (так что вычисления можно проводить по теории возмущений). Ожидается, что необходимая для этого плотность энергии всего в неск. раз превышает ядерную плотность, что примерно соответствует плотности энергии внутри типичного адрона. Помимо ранней Вселенной в первые 10- —10- с её эволюции (см. Космология) и, возможно, внутр. части нейтронных звёзд новое состояние материи могло бы образоваться при соударении тяжёлых ультрареля-тивистских ионов. Ведутся соответствующие эксперименты с целью получения и идентификации кварк-глюонной плазмы в лаб. условиях. [c.501]

Этот красивый механизм У. ц. остаётся пока гипотезой. Аналитич. проверка Этой гипотезы (как и мн. других, см. обзоры [3, 4]) крайне затруднена, -т. к. сильная связь препятствует применению традиц. методов теоретич. физики. В теории сильных взаимодействий используются (с 1980) методы прямого численного моделирования теории поля, в частности для исследования проблемы У. ц. [4]. Разумеется, численный метод, учитывающий большое, но всё же конечное число степеней свободы, не может доказать рост кварк-антикваркового потенциала до асимптотически больших расстояний. Однако даже обнаруженный в компьютерных измерениях рост потенциала на промежуточных расстояниях (область проведённых измерений примерно до 1,5 Ф) факт нетривиальный. (На рост кварк-антикваркового потенциала на таких расстояниях указывает и анализ в рамках потенциальных моделей реально существующих в природе связанных состояний тяжёлых кварков.) Имеются также компьютерные свидетельства того, что при высокой темп-ре (ок 200 МэВ) в КХД происходит фазовый переход к деконфайнменту —состоянию вещества, в к-ром нет У. ц., а ядерная материя существует в форме кварк-глюонной плазмы. Так.ой фазовый переход может иметь важные последствия для космологии горячей стадии Вселенной. Однако физ. механизм этого фазового перехода остаётся неясным, если не считать нек-рых данных о причастности к нему конфигураций глюонного поля типа описанных выше цветных монополей. [c.214]

Специфические особенности имеет диаграммная техника для моделей с неабелевыми калибровочными полями. Это связано с тем, что для их последовательной релятивистски инвариантной формулировки приходится рассматривать помимо физ. компонент калибровочных полей и нефизические. Оказывается, что лишний вклад в наблюдаемые величины от нефиз. компонент можно скомпенсировать вкладом неК рых духовых полей (см. Фаддеева—Попова духи), имеющих неправильную связь спина со статистикой. Соответственно этому помимо диатрамм, описывающих распространение и взаимодействие материальных и калибровочных полей, приходится рассматривать диаграммы, в к-рых фигурируют духовые поля. Так, в квантовой хромодинамике помимо вершин, описывающих взаимодействие материальных полей (кварков) с калибровочными полями (глюонами) и глюонов между собой (рис. 5, а и рис. 5, б, 5, в), приходится вводить вершины, описывающие взаимодействие глюонов с духами (рис. 5, г). [c.278]

Новейшее развитие физики частиц явно выделило из всех микросоставляющих материи группу частиц, играющих особую роль и имеющих наибольшие основания ( на нач. 90-х гг.) именоваться истинно Э. ч. К ней относятс я фундам. фермионы спина V2 лептоны и кварки, составляющие три поколения, и калибровочные бозоны спина 1 (глюоны, фотоны и промежуточные бозоны), являющиеся переносчиками сильного и эл.-слабого взаимодействий. К этой группе, скорее всего, следует присоединить частицу со спином 2, гравитон, как пер1еноечи1са гравитац. взаимодействия, связывающего все частицы. Особую группу составляют частицы спина О, бозоны Хиггса, пока, впрочем, не обнаруженные. [c.607]

Новая область Я. ф. возникла в связи с созданием ускорителей тяжёлых ионов—физика ядро-ядерных взаимодействий, При изучении столкновений ядер низких и ср. энергий i jA< 10—20 МэВ) были обнаружены слияние и квазйделеиие ядер, мультифрагментация. Последнюю связывают с фазовым переходом жидкость — газ, происходящим при нагревании ядерной материи. При взаимодействии ядер ультрарелятивистских энергий ищут проявления др. гипотетич. фазовых переходов в ядерйом веществе л-конденсатный фазовый переход, переход адронной материи в кварк-глюонную плазму и др. [c.660]

Ядертые силы. Нуклоны являются адронами, т. е. принадлежат к числу частиц, испытывающих сильное взаимодействие. Взаимодействие между нуклонами, удерживающее их в ядре, т. е. ядерные силы, возникает в результате взаимодействия между составными частями (кварки, глюоны), к-рые образуют нуклоны. Теория ядерных сил на основе кварковых представлений находится в стадии становления и пока не завершена. [c.685]

Глюоны — двухцветные каждый из них характеризуется комбинацией цвета и антицвета. При взаимодействии глюонов с кварками цвет кварков меняется (например, синий кварк нри взаимодействии с красно-антисиним глюоном становится красным глюон как бы гасит своим антицветом цвет кварка и передает ему свой цвет). В то же время аромат кварков, их электрический и барионный заряды нри взаимодействии с глюонами не меняются. [c.125]

Этот переход заключается в деконфайнменте, в результате которого цветные объекты, кварки и глюоны, перестают быть заключенными внутри адронов и свободно перемещаются и взаимодействуют друг с другом по всему объему плазмы. Поэтому кварк-глюонная плазма должна обладать цветонроводпмостью , подобно тому как обычная плазма — электропроводимостью. [c.139]

Наконец, о модели кварковых мешков. Развивая феноменологическую теорию путем введения упрощенных моделей и не имея определенных надежд точно описать динамику взаимодействия кварков, мы предполагаем, удовлетворяя идее асимптотической свободы, что внутри области, именуемой мешком и имеющей размер адронов (т.е. измеряемой в единицах fm = 10 см), кварки при полном присутствии глюонного газа (т.е. поля взаимодействия кварков) не асимптотически, а вообше свободны. Чтобы эта смесь идеальных ферми- и бозе-газов не разлеталась во все стороны, разрушая идею конфайнмента, стенки мешка создают длвление (точнее, его создает физический вакуум , окружающий мешок), уравновешивающее внутреннее давление идеальной кварк-глюонной плазмы. Так как мешок моделирует адронное состояние, то он заполнен скомпенсированной по цветам смесью и поэтому считается в целом белым. При очень высоких плотностях ядерной материи и температурах мешки могут перекрываться, поэтому кварк-глюонная плазма может находиться в мешках значительно больших размеров, чем 10 см, как это, возможно, было в первые моменты после Большого Взрыва Вселенной (см. том 1, 5, реликтовое излучение) и, может быть, реализуется внутри гигантских квазаров и тяжелых нейтронных звезд. В этих случаях термодинамическое рассмотрение становится более адекватным хотя бы потому, что для больших мешков, содержащих много ядерного материала, начинает реализовываться принцип термодинамической адди-тивиости (мешок же, соответствующий одному нейтрону или протону, на равновесные части не делится), без которого (см. том 1, 4) невозможно введение такого основного термодинамического понятия, как температура системы (а следовательно, и других термодинамических величин, характеризующих равновесное состояние многочастичной системы). [c.242]

Существование мюона — частицы, которая по всем свойствам, кроме массы и времени жизни, идентична электрону, очень долго было одной из самых трудных загадок физики элементарных частиц зачем нужен мюон Сейчас положение изменилось, так как в соответствии с теорией электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамикой истинно элементарными частицами являются кварки, глюоны, лептоны, фотон и Z°- и Ж -бозоны, между которыми должна существовать тесная связь. В частности, согласно теории Вайнберга—Салама число кварков должно быть равно числу лептонов. Поэтому когда в конце 1974 г. был открыт четвертый с-кварк (см. 125), существование мюона стало оправданным, а открытие летом 1977 г. пятого -кварка (см. 126) потребовало обнаружения нового, пятого (третьего заряженного) лептона. [c.196]

Смотреть страницы где упоминается термин Глюоны и кварк-глюонные взаимодействия : [c.548] [c.337] [c.195] [c.193] [c.194] [c.223] [c.262] [c.481] [c.27] [c.184] [c.306] [c.307] [c.311] [c.312] [c.317] [c.328] [c.471] [c.582] [c.213] [c.213] [c.507] [c.139] [c.140] [c.227] [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...