Кваркова модель
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
У фізиці елементарних частинок кваркова модель є схемою класифікації адронів з точки зору їх валентних кварків — кварків та антикварків, які породжують квантові числа адронів. Кваркова модель має в своїй основі симетрію «аромату SU(3)», та побудована на основі «вісімкового шляху» — успішної схеми класифікації, що охоплює велику кількість легших адронів, які були відкриті починаючи з 1950-х і продовжуючи до 1960-х років. Кваркова модель витримала експериментальну перевірку, починаючи з кінця 1960-х років, і є чинною класифікацією на сьогоднішній день. Модель була незалежно запропонована фізиками Мюрреєм Гелл-Манном[1] який назвав частинки «кварками», та Джорджем Цвейгом, який запропонував термін «тузів». Кваркова модель наразі є компонентом усталеної квантової теорії поля сильних та електрослабких взаємодій елементарних частинок, що отримала назву Стандартна модель фізики елементарних частинок.
Адрони насправді не є «елементарними», і їх можна розглядати як зв'язані стани їх «валентних кварків» та антикварків, що породжують квантові числа адронів. Ці квантові числа є мітками, що ідентифікують адрони, і бувають двох видів. Один набір квантових чисел походить від симетрії Пуанкаре — J PC, де J, P та C означають повний кутовий момент (спін) адрона, P-симетрію та C-симетрію відповідно.
Іншими квантовими числами є квантові числа аромату, такі як ізоспін, дивність, чарівність тощо. Сильні взаємодії, що зв'язують кварки, нечутливі до цих квантових чисел, тому їх варіація призводить до систематичних взаємозв'язків маси та зв'язків між адронами в мультиплеті одного аромату.
Усім кваркам присвоєно баріонне число ⅓. Кварки u, c та t мають позитивний електричний заряд + ⅔, тоді як кварки d, s та b — негативний заряд, −⅓. Антикварки мають протилежні квантові числа. Кварки мають спін 1/2, а отже є ферміонами .
Мезони складаються з валентної пари кварк-антикварк (таким чином, мають баріонне число 0), тоді як баріони складаються з трьох кварків (таким чином, мають баріонне число 1). У цій статті розглядається кваркова модель для u, d і s ароматів кварків (які утворюють приблизну симетрію SU(3) аромату). Саме для цих трьох ароматів була запропонована первісна кваркова модель. Після відкриття трьох інших кварків (c, b, t) модель була узагальнена для більшої кількості ароматів.