Hadron

Hadron je složená silně interagující subatomární částice (menší než atom). Hadrony mohou obsahovat kvarky, antikvarky, případně také gluony nebo být složeny pouze z gluonů.^{[pozn. 1]}

Srážka a vznik hadronu v podobě simulace

Dělení hadronů

Hadrony se podle spinu a kvarkového složení dělí na v přírodě běžné:

• baryony – hadrony s poločíselným spinem (fermiony), které jsou složeny ze tří kvarků (antibaryony ze tří antikvarků);
• mezony – hadrony s celočíselným spinem (bosony), které jsou složeny z kvarku a antikvarku;

a exotické nově objevené složené částice:

• tetrakvarky – s celočíselným spinem, složené ze 2 kvarků a 2 antikvarků;^[1][2][3]
• pentakvarky – s poločíselným spinem, složené ze 4 kvarků a 1 antikvarku;^[4][5]
• hexakvarky (zahrnující i dibaryony) – s celočíselným spinem, složené ze 6 kvarků.^[6][7]

Zatím experimentálně nepotvrzenými hadrony v souladu se standardním modelem jsou:

• glueballs/gluebally (dříve zvané též gluonia) – exotické hadrony složené pouze z gluonů;^{[pozn. 2]}
• „hybridní“ hadrony, vázané stavy kvarků/antikvarků a (ne virtuálních) gluonů.^{[pozn. 3]}

Příklad

Nukleony jsou hadrony skládající se ze tří kvarků první generace. Například proton je tvořen dvěma kvarky u a jedním d (uud), zatímco neutron jedním kvarkem u a dvěma d (udd). Jsou to základní stavy s výsledným izospinem ½, stejné složení však mají i baryonové rezonance N (izospin ½) a Δ (izospin ³/₂).

Vlastnosti

Hadrony jsou částice, které reagují na silnou interakci.

Hadron jako celek má barevný náboj roven nule, protože jednotlivé barevné náboje kvarků se vzájemně vyruší.

V každém hadronu se kromě uvedených kvarků v každém okamžiku také nacházejí gluony a páry kvark-antikvark. Každý kvark uvnitř hadronu si neustále vyměňuje barevné náboje s dalšími kvarky v tomtéž hadronu.

Ke každému hadronu existuje odpovídající antičástice, skládající se z odpovídajících antikvarků.

Rezonance

Každý hadron, nerozpadající se v základním stavu silnou interakcí, se může nacházet v excitovaných stavech (které mohou mít odlišné hodnoty spinu a parity) – takové stavy se nazývají rezonance. Rezonance se velmi rychle rozpadají (řádově za 10⁻²⁴ s) vlivem silné interakce. Jako rezonance jsou zpravidla označovány i hadrony, které nemají žádný stav stabilní vzhledem k silné interakci a jejich stav je možno považovat za základní (např. tetrakvarky a pentakvarky).

Související články

• Elementární částice
• Kvantová chromodynamika

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu hadron na Wikimedia Commons
• Přehled exotických hadronů (tetrakvarků a pentakvarků) objevených v CERNu do r. 2024 (obrázek JPG)

Poznámky

1. Vzhledem k tomu, že gluony jsou nejen zprostředkovatelem silné interakce, ale i jejím zdrojem (nesou barevný náboj, stejně jako kvarky), mohou vystupovat jako explicitní součásti vázaných stavů silně interagujích částic, nejen jako virtuální zprostředkující částice realizující vazbu kvarků/antikvarků v hadronech.
2. Doposud (2015) bylo pozorováno pouze několik kandidátů, které by šlo považovat za glueball/gluonium ve specifických modelech, které jsou v souladu se standardním modelem (např. η(1405), f₀(1500), f₀(1710)), bez jednoznačného experimentálního potvrzení.^[8][9][10]
3. Dosud (2015) pouze několik kandidátů ve specifických modelech (např. f₁(1420) jakožto hybridní mezon qqg), bez jednoznačného experimentálního potvrzení.^[8]