Teoria quark-urilor - conceptele științei naturale moderne

Termenul „cuarc“ nu a ales arbitrar. . În roman, George Jones „Finnegans Wake“, eroul are un vis în care pescărușii plutind peste marea înfuriată, strigând voce stridentă: „Trei cuarci pentru domnul Brand“ O astfel de arbitrar este destul de în ton cu natura abstractă a conceptelor nenaochnim ale teoriilor fizice moderne.







Teoria quarci - o teorie a structurii hadronilor. Ideea de bază a acestei teorii este foarte simplu: toate hadroni sunt formate din particule mai mici - quarci. Quark transporta cantități fracționare sarcină electrică sau -1/3, +2/3 sau de electroni de încărcare. O combinație de două sau trei cuarci poate Mato taxa net de zero sau unu. Toate cuarc au de spin 1/2, de aceea, ele sunt fermioni. Fondatorii teoriei quarcii Gell-Mann și Zweig, pentru a ține seama de toate cunoscute în anii șaizeci pp. hadroni au intrat trei clase (aromatic) cuarci: și (de sus - sus), d (de jos - de jos) și s (de la ciudat - ciudat).

Quark pot fi combinate între ele într-una din cele două moduri posibile: fie triple sau perechi de cuarc - anticuarc. Se compune din trei cuarci particule relativ grele - barioni; Cel mai cunoscut barionii - protonul și neutronul. pereche brichetă de cuarci - particule de formă antiquarc, care sunt numite mezoni. De exemplu, proton este format din două u - d și un quark (Uud), un neutron - două quark d- și un u-quark (Uud). Pentru acest „trio“ de cuarci nu se rupe în jos, au nevoie de puterea pe care le dețin un fel de „lipici“.

Sa constatat că interacțiunea finală dintre neutroni și protoni din nucleu este pur și simplu un efect rezidual al unei interacțiuni mai puternice între quarcurile însele. Acest lucru explică de ce interacțiunea puternică pare atât de complexă. Când un proton "se lipeste" de un neutron sau de un alt proton, șase quarks participă la interacțiune, fiecare dintre ele interacționând cu toate celelalte. O parte considerabilă a energiei este cheltuită pe "lipirea" puternică a trio-lui de quark-uri, iar o mică parte a energiei este cheltuită pentru a asigura cele două trigii de cuarci unii cu alții.







Faptul că diferite combinații ale celor trei particule de bază pot obține toate cunoscute hadronii, a fost un triumf al teoriei quarci. În 1969 a reușit să obțină o dovadă fizică directă pentru existența cuarcilor într-o serie de experimente pe împrăștierea electronilor pe protoni, accelerat la energii înalte. Experimentul a arătat că împrăștierea de electroni are loc, ca și în cazul în care electronii sunt neepurate în incluziuni solide mici și repulsie față de ele sub unghiuri mai puțin probabile. Astfel de incluziuni solide în interiorul protonilor este quark. Dar, în anii șaptezeci, pp. noi hadroni (particule Psi Upsilon mezon și colab.), au fost deschise. Această lovitură puternică la primul exemplu de realizare a teoriei quarc a suferit, deoarece nu a existat nici un loc în această versiune a teoriei pentru oricare din noua particulă. Toate combinațiile posibile de cuarci și le anticuarcii au fost deja epuizate. Problema a fost rezolvată prin introducerea a trei noi arome. Acestea sunt numite - farmec (fermecata), sau; b-cuarci (de la frumusete - frumos) a fost introdus ulterior o aroma mai - T (de la adevăr - real).

Quark-urile sunt fixate prin interacțiune puternică. Interacțiunea puternică a gluonilor (taxele de culoare) este transferată. Ramura fizicii particulelor elementare, care studiază interacțiunea dintre cuarci și gluoni, este de cromodinamie cuantică. Deoarece electrodinamica cuantică este o teorie a interacțiunii electromagnetice, cromodinamica cuantică este o teorie a interacțiunii puternice.

In prezent, cei mai mulți fizicieni cred quarcuri particulelor elementare - cu adevărat punct, indivizibilă și cele care nu au structura internă. În acest sens se aseamănă cu leptonilor, și acolo a fost mult timp emis ipoteza că între aceste două diferite, dar structura similara cu familiile trebuie să existe o relație profundă. Astfel, numărul cel mai probabil de particule elementare într-adevăr (cu excepția particulelor transferate interacțiuni fundamentale) în XX final. este egal cu 48. Dintre acestea, leptonii (6x2) = 12 plus quark (6Hz) x2 = 36.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: