Interested Article - Кварк

belle
  • 2020-03-27
  • 1

Кварк — элементарная частица и фундаментальная составляющая материи . Кварки объединяются в составные частицы , называемые адронами , наиболее стабильными из которых являются протоны и нейтроны , компоненты атомных ядер . Всё обычно наблюдаемое вещество состоит из верхних кварков, нижних кварков и электронов . Из-за явления, известного как удержание цвета , кварки никогда не встречаются изолированно; их можно найти только внутри адронов, которые включают барионы (такие как протоны и нейтроны) и мезоны , или в кварк-глюонной плазме . По этой причине много информации о кварках было получено из наблюдений за адронами.

Кварки обладают различными свойствами , включая электрический заряд , массу , цветовой заряд и спин . Это единственные элементарные частицы в Стандартной модели физики элементарных частиц , которые участвуют во всех четырёх фундаментальных взаимодействиях ( электромагнитном , гравитационном , сильном и слабом ), а также единственные известные частицы, электрические заряды которых — не целые числа, кратные элементарному заряду .

Существует шесть типов кварков, известных как ароматы : нижний , верхний , странный , очарованный , прелестный , истинный . У верхних и нижних кварков самые малые массы среди всех кварков. Более тяжёлые кварки быстро превращаются в верхние и нижние кварки в процессе : перехода из состояния с большей массой в состояние с меньшей массой. Из-за этого верхние и нижние кварки, как правило, стабильны и наиболее распространены во Вселенной , в то время как странные, очарованные, истинные и красивые кварки могут образовываться только в столкновениях с высокой энергией частиц (например, с участием космических лучей и в ускорителях частиц ). Для каждого аромата кварка существует соответствующий тип античастицы , известный как антикварк , который отличается от кварка только тем, что некоторые его свойства (например, электрический заряд) имеют одинаковую величину, но противоположный знак .

Кварковая модель была независимо предложена физиками Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году , которые ввели их в физику как часть схемы упорядочения свойств адронов, хотя в то время было мало доказательств их физического существования до экспериментов по глубоко неупругому рассеянию в Стэнфордском центре линейных ускорителей в 1968 году . Эксперименты с ускорительной программой предоставили доказательства существования всех шести разновидностей кварков. Истинный кварк, впервые обнаруженный в лаборатории Ферми в 1995 году, был открыт последним .

Классификация

Шесть частиц Стандартной модели — кварки показаны фиолетовым цветом. Каждый из первых трёх столбцов образует поколение частиц материи. Масса, заряд и спин указаны для каждой частицы.

Стандартная модель — это теоретическая основа, описывающая все известные элементарные частицы . Эта модель содержит шесть сортов или ароматов кварков (q): верхний (u), нижний (d), странный (s), очарованный (c), прелестный (b) и истинный (t) . Античастицы кварков называются антикварками и обозначаются чертой над символом соответствующего кварка, например u для верхнего антикварка. Как и антивещество в целом, антикварки имеют ту же массу, среднее время жизни и спин, что и их соответствующие кварки, но электрический заряд и другие заряды имеют противоположные знаки .

Кварки — это частицы со , то есть фермионы в соответствии с теоремой Паули о связи спина со статистикой . Они подчиняются принципу запрета Паули , который гласит, что никакие два идентичных фермиона не могут одновременно занимать одно и то же квантовое состояние (в отличие от бозонов , частиц с целым спином, любое количество которых может находиться в одном и том же состоянии ). В отличие от лептонов кварки обладают цветовым зарядом , который заставляет их вступать в сильное взаимодействие . В результате притяжения между различными кварками образуются составные частицы, известные как адроны . Независимо друг от друга гипотезу о том, что каждый кварк обладает тремя различными цветовыми состояниями, высказали в 1965 году советские физики Н. Н. Боголюбов , Б. В. Струминский , А. Н. Тавхелидзе , американский — и японский — И. Намбу . В 1964 году подобную гипотезу высказал американский физик в другом виде .

Кварки, определяющие квантовые числа адронов, называются валентными кварками ; кроме того, любой адрон может содержать неопределённое число виртуальных пар кварков и антикварков, которые могут рождаться на короткое время согласно принципу неопределённости и формировать море кварковых пар , не влияющих на его квантовые числа . Есть два семейства адронов: барионы с тремя валентными кварками и мезоны с валентным кварком и антикварком . Наиболее распространёнными барионами являются протон и нейтрон, строительные блоки атомного ядра . Известно большое количество адронов ( список барионов и список мезонов ), большинство из них различаются по своему кварковому составу и свойствам, зависящих от составляющих их кварков. Существование экзотических адронов с большим количеством валентных кварков, таких как тетракварки (q q q q) и пентакварки (q q q q q), предполагалось с самого начала кварковой модели , но не было обнаружено до начала XXI века .

Элементарные фермионы сгруппированы в три поколения , каждое из которых состоит из двух лептонов и двух кварков. В первое поколение входят верхние и нижние кварки, второе — странный и очарованный кварки и третье — прелестный и истинный кварки. Все поиски четвёртого поколения кварков и других элементарных фермионов потерпели неудачу , и есть веские косвенные доказательства того, что существует не более трёх поколений . Частицы более высокого поколения обычно имеют бо́льшую массу и меньшую стабильность, что приводит к их на частицы более низкого поколения посредством слабых взаимодействий . В природе обычно встречаются только кварки первого поколения (верхние и нижние). Более тяжёлые кварки могут образовываться только в столкновениях с высокой энергией (например, при столкновениях с космическими лучами ) и быстро распадаться; однако считается, что они присутствовали в течение первых долей секунды после Большого взрыва , когда Вселенная находилась в чрезвычайно горячей и плотной фазе ( эпоха кварков ). Исследования более тяжёлых кварков ведутся в искусственно созданных условиях, например в ускорителях частиц .

Обладая электрическим зарядом, массой, цветовым зарядом и ароматом, кварки являются единственными известными элементарными частицами, которые участвуют во всех четырёх фундаментальных взаимодействиях современной физики: электромагнетизме, гравитации, сильном взаимодействии и слабом взаимодействии . Гравитация слишком слаба, чтобы иметь отношение к взаимодействиям отдельных частиц, за исключением крайних значений энергии ( планковская энергия ) и масштабов расстояний ( планковская длина ). Однако, поскольку успешной квантовой теории гравитации не существует, гравитация не описывается Стандартной моделью .

Более полный обзор свойств шести ароматов кварка представлены в таблице .

История

Мюррей Гелл-Манн (2007)
Джордж Цвейг (2015)
Траектории частиц (мюоны, протоны, пионы, электроны) в магнитном поле после распада в пузырьковой камере, которое привело к открытию Σ ++
c бариона, в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1974 году. Пунктиром показаны нейтральные частицы.

Кварковая модель была независимо предложена физиками Мюрреем Гелл-Маном и Джорджем Цвейгом в 1964 году . Предложение поступило вскоре после того, как Гелл-Ман в 1961 году сформулировал систему классификации частиц, известную как Восьмеричный путь , или, выражаясь более техническими терминами, ароматическую симметрию SU(3) , оптимизирующую её структуру . В том же году физик Юваль Неэман независимо разработал схему, аналогичную Восьмеричному Пути . До кварковой модели имелись другие модели адронов. Например, модель Сакаты с базисом, состоящим из p, n, Λ и их античастиц, описывала все мезоны и барионы, известные на момент публикации . Модель Гольдгабера использовала p, n, и Κ − . Впоследствии базис расширили до четырёх частиц (и четырёх античастиц) .

Во время зарождения кварковой теории « » включал множество адронов , среди прочих частиц. Гелл-Манн и Цвейг утверждали, что они не являются элементарными частицами, а состоят из комбинаций кварков и антикварков. Их модель включала три разновидности кварков: верхний , нижний и странный , которым они приписывали такие свойства, как спин и электрический заряд . Первоначальная реакция физического сообщества на это предложение была неоднозначной. Были особые разногласия по поводу того, был ли кварк физической сущностью или простой абстракцией, используемой для объяснения концепций, которые в то время не были полностью поняты .

Менее чем через год были предложены расширения модели Гелл-Манна — Цвейга. Шелдон Глэшоу и Джеймс Бьёркен предсказали существование четвёртого аромата кварка, который они назвали очарованным . Увеличение числа кварков позволило лучше описать слабое взаимодействие (механизм, позволяющий кваркам распадаться), уравняло число известных кварков с числом известных лептонов и подразумевало массовую формулу, которая правильно воспроизводила массы известных мезонов .

В 1968 году эксперименты по глубоко неупругому рассеянию электронов высокой энергии на протонах в Стэнфордском центре линейных ускорителей (SLAC) показали, что протон содержит гораздо меньшие точечные объекты и, следовательно, не является элементарной частицей . В то время физики не хотели твёрдо отождествлять эти объекты с кварками, вместо этого называя их « партонами » — термин, придуманный Ричардом Фейнманом . Объекты, которые наблюдались в SLAC, позже будут идентифицированы как верхние и нижние кварки по мере открытия других ароматов .

Существование странного кварка было косвенно подтверждено экспериментами SLAC по рассеянию: он не только был необходимым компонентом трёхкварковой модели Гелл-Мана и Цвейга, но и дал объяснение каона (K) и пиона (π) — адронов, открытых в космических лучах в 1947 году .

В статье 1970 года Глэшоу, Иоаннис Илиопулос и Лучано Майани представили (названный по их инициалам), для объяснения экспериментального отсутствия наблюдения . Эта теоретическая модель требовала существования ещё не открытого очарованного кварка . Число предполагаемых ароматов кварков выросло до нынешних шести в 1973 году, когда Макото Кобаяси и Тосихидэ Маскава заметили, что экспериментальное наблюдение нарушения СР-инвариантности можно объяснить, если бы существовала другая пара кварков .

Очарованные кварки были получены почти одновременно двумя командами в ноябре 1974 года (см. Ноябрьская революция ) — одной в SLAC под руководством Бертона Рихтера , а другой в Брукхейвенской национальной лаборатории под руководством Сэмюэля Тинга . Очарованные кварки наблюдались с очарованными антикварками в мезонах. Обе стороны присвоили открытому мезону два разных символа, J и ψ ; таким образом, он стал официально известен как J/ψ мезон . Это открытие окончательно убедило физическое сообщество в правильности кварковой модели .

В последующие годы появился ряд предложений по расширению кварковой модели до шести кварков. Из них в статье 1975 года Хаима Харари впервые были введены термины « истинный » и « прелестный » для дополнительных кварков .

В 1977 году группа учёных из Фермилаба во главе с Леоном Ледерманом наблюдала прелестный кварк . Это был сильный индикатор существования истинного кварка, так как иначе прелестный кварк не имел бы партнёра. Лишь в 1995 году истинный кварк был наконец обнаружен, также группами и в Фермилабе . Его масса оказалась намного больше, чем ожидалось , почти такая же, как у атома золота .

Доказательства существования кварков

Из-за контринтуитивного свойства сильного взаимодействия — конфайнмента — для неспециалиста зачастую нетривиально существование кварков: поскольку их невозможно увидеть в свободном виде, возникает сомнение, не являются ли они лишь математической абстракцией .

Причины, по которым кварки считаются реально существующими объектами:

  • В 1960-х годах стало ясно, что все многочисленные адроны подчиняются более или менее простой классификации: сами собой объединяются в мультиплеты и супермультиплеты . Иными словами, при описании всех этих мультиплетов требуется очень небольшое число свободных параметров. То есть, все адроны обладают небольшим числом степеней свободы : все барионы с одинаковым спином обладают тремя степенями свободы, а все мезоны — двумя .
  • Далее, при учёте спина оказалось, что каждой такой степени свободы можно приписать спин ½ и, кроме того, каждой паре кварков можно приписать орбитальный момент — словно они и есть частицы, которые могут вращаться друг относительно друга. Из этого предположения возникло стройное объяснение и всему разнообразию спинов адронов, а также их магнитных моментов .
  • Более того, с открытием новых частиц выяснилось, что никаких модификаций теории не требуется: каждый новый адрон удачно вписывался в кварковую конструкцию без каких-либо её перестроек (если не считать добавления новых кварков) .
  • Как проверить, что заряд у кварков действительно дробный? Кварковая модель предсказывала, что при аннигиляции высокоэнергетических электрона и позитрона будут рождаться не сами адроны, а сначала пары кварк-антикварк, которые потом уже превращаются в адроны. Результат расчёта течения такого процесса напрямую зависел от того, каков заряд рождённых кварков. Эксперимент полностью подтвердил эти предсказания .
  • С наступлением эры ускорителей высокой энергии стало возможным изучать распределение импульса внутри, например, протона. Выяснилось, что импульс в протоне не распределён равномерно, а частями сосредоточен в отдельных степенях свободы. Эти степени свободы назвали партонами (от англ. part — часть). Более того, оказалось, что партоны, в первом приближении, обладают спином ½ и теми же зарядами, что и кварки. С ростом энергии оказалось, что количество партонов растёт, но такой результат и ожидался в кварковой модели при сверхвысоких энергиях .
  • С повышением энергии ускорителей стало возможным также попытаться выбить отдельный кварк из адрона в высокоэнергетическом столкновении. Кварковая теория давала чёткие предсказания, как должны были выглядеть результаты таких столкновений — в виде струй . Такие струи действительно наблюдались в эксперименте .
  • При высокоэнергетических столкновениях адронов вероятность того, что адроны рассеются на некоторый угол без разрушения, уменьшается с ростом величины угла. Эксперименты подтвердили, что, например, для протона скорость получается точно такая, какая ожидается для объекта, состоящего из трёх кварков .
  • При столкновениях протонов с высокими энергиями экспериментально наблюдается аннигиляция кварка одного протона с антикварком другого протона с образованием пары мюон-антимюон ( процесс Дрелла — Яна ) .
  • Кварковая модель с позиций взаимодействия кварков между собой при помощи глюонов хорошо объясняет расщепление масс между членами декуплета Δ − {\displaystyle \Delta ^{-}} — Σ ∗ − {\displaystyle \Sigma ^{*-}} — Ξ − {\displaystyle \Xi ^{-}} — Ω − {\displaystyle \Omega ^{-}} .
  • Кварковая модель хорошо объясняет расщепление масс между Ξ − − Ξ 0 {\displaystyle \Xi ^{-}-\Xi ^{0}} .
  • Кварковая модель предсказывает для отношения магнитных моментов протона и нейтрона величину μ P μ N = − 3 2 , {\displaystyle {\frac {\mu _{P}}{\mu _{N}}}=-{\frac {3}{2}},} что находится в хорошем соответствии с экспериментальным значением −1,47. Для отношения магнитных моментов гиперона и протона теория кварков предсказывает величину μ Λ μ P = − 1 3 {\displaystyle {\frac {\mu _{\Lambda }}{\mu _{P}}}=-{\frac {1}{3}}} , что также находится в хорошем соответствии с экспериментальным значением −0,29 ± 0,05 .
  • Есть и много других экспериментальных подтверждений кварковой модели строения адронов .

В целом, можно сказать, что гипотеза кварков и всё, что из неё вытекает (в частности, КХД ), является наиболее консервативной гипотезой относительно строения адронов, которая способна объяснить имеющиеся экспериментальные данные. Попытки обойтись без кварков наталкиваются на трудности с описанием всех тех многочисленных экспериментов, которые очень естественно описывались в кварковой модели. Кварковая модель была признана физическим сообществом в 1976 году .

Этимология

Некоторое время Гелл-Ман не мог определиться с фактическим написанием термина, который он намеревался ввести, пока не нашёл слово кварк в книге Джеймса Джойса 1939 года « Поминки по Финнегану» со строчкой «Три кварка для мистера Марка» :

– Three quarks for Muster Mark!
Sure he hasn't got much of a bark
And sure any he has it's all beside the mark.

Существует версия, что слово кварк — это устаревшее английское слово, означающее каркать , а процитированные выше строки о птичьем хоре, насмехающемся над королем Корнуолла Марком в легенде о Тристане и Изольде . Однако широко распространено предположение, особенно в немецкоязычных частях мира, что Джойс усвоил это слово из немецкого во время своего пребывания в Вене. В немецком слово Quark имеет два значения: 1) творог, 2) чепуха. В немецкий же данное слово попало из западнославянских языков ( чеш. tvaroh , польск. twaróg — «творог») . Согласно рассказу ирландского физика , Джойс во время пребывания в Германии на сельскохозяйственной выставке услышал рекламный слоган «Drei Mark für Musterquark» («три марки за образцовый творог»), который был им позже перефразирован для романа . Гелл-Ман подробно остановился на названии кварка в своей книге 1994 года «Кварк и ягуар » . Цвейг предпочитал имя туз ( англ. ace) для частицы , которую он теоретизировал, но терминология Гелл-Мана стала известна после того, как кварковая модель стала общепринятой .

Ароматы кварков получили свои названия по нескольким причинам. Верхние (up, букв. «вверх») и нижние (down, букв. «вниз») кварки названы в честь верхних и нижних компонент изоспина . Странные кварки получили своё название, потому что они были обнаружены как компоненты , обнаруженных в космических лучах за много лет до того, как была предложена кварковая модель; эти частицы считались «странными», потому что они имели необычно долгое время жизни . Глэшоу, который совместно с Бьёркеном предложил очарованный кварк, говорил: «Мы назвали нашу конструкцию „очарованным кварком“, потому что мы были очарованы и довольны симметрией, которую он привнёс в субъядерный мир» . Названия bottom (нижний) и top (верхний) , придуманные Харари, были выбраны потому, что они являются «логическими партнёрами для верхних (up) и нижних (down) кварков» . Альтернативные названия b- и t-кварка — beautiful (прелестный, красивый) и true (истинный) соответственно , но эти имена несколько вышли из употребления . Ускорительные комплексы, предназначенные для массового производства b-кварков, иногда называют « фабриками прелести » , а название «истинный кварк» в английском языке не прижилось.

Характеристики

Электрический заряд

Основная статья: Электрический заряд

Кварки имеют дробные значения электрического заряда — либо − 1 / 3 или + 2 / 3 элементарного электрического заряда (е), в зависимости от аромата. Верхние, очарованные и истинные кварки (вместе именуемые верхними кварками ) имеют заряд + 2 / 3 е; нижние, странные и прелестные кварки ( нижние кварки ) имеют заряд − 1 / 3 е. Антикварки имеют заряд, противоположный соответствующим им кваркам; верхние антикварки имеют заряды − 2 / 3 е, и нижние антикварки имеют заряды + 1 / 3 е. Поскольку электрический заряд адрона представляет собой сумму зарядов составляющих его кварков, все адроны имеют целочисленные заряды: сочетание трёх кварков (барионов), трёх антикварков (антибарионов) или кварка и антикварка (мезонов) всегда приводит к заряду, выражаемому целым числом . Например, адронные составляющие атомных ядер, нейтроны и протоны, имеют заряды 0 е и +1 е соответственно; нейтрон состоит из двух нижних кварков и одного верхнего кварка, а протон — из двух верхних кварков и одного нижнего кварка .

Спин

Основная статья: Спин

Спин — это внутреннее свойство элементарных частиц, а его направление — важная степень свободы . Иногда его визуализируют как вращение объекта вокруг собственной оси (отсюда и название « » от англ. spin), хотя это понятие несколько ошибочно на субатомных масштабах, поскольку считается, что элементарные частицы имеют точечную форму .

Спин представляется вектором , длина которого измеряется в единицах приведённой постоянной Планка ħ . Для кварков измерение компоненты вектора спина вдоль любой оси может дать только значения + ħ / 2 или − ħ / 2 ; по этой причине кварки классифицируются как . Составляющая спина вдоль заданной оси — условно оси z — часто обозначается стрелкой вверх ↑ для значения + 1 / 2 и стрелкой вниз ↓ для значения − 1 / 2 , размещённый после символа аромата. Например, верхний кварк со спином + 1 / 2 z обозначается как u↑ .

Слабое взаимодействие

Основная статья: Слабое взаимодействие
Диаграмма Фейнмана бета-распада с течением времени, направленным вверх. Матрица CKM кодирует вероятность распада этого и других кварков.

Кварк одного аромата может превратиться в кварк другого аромата только посредством слабого взаимодействия, одного из четырёх фундаментальных взаимодействий в физике элементарных частиц. Поглощая или испуская W-бозон , любой верхний кварк (верхний, очарованный и t-кварк) может превратиться в любой нижний кварк (нижний, странный и b-кварк) и наоборот. Этот механизм трансформации аромата вызывает радиоактивный процесс бета-распада , в котором нейтрон (n) «расщепляется» на протон (p), электрон (e −
) и электронное антинейтрино (ν
e) (см. рисунок). Это происходит, когда один из нижних кварков в нейтроне (u d) распадается на верхний кварк, испуская виртуальный W −
бозон, превращающий нейтрон в протон (u d). W −
бозон затем распадается на электрон и электронное антинейтрино .

n → p + e −
+ ν
e 		(Бета распад в адронных обозначениях)
u d d → u u d + e −
+ ν
e 		(Бета распад в кварковых обозначениях)

И бета-распад, и обратный ему процесс обычно используются в медицинских приложениях, таких как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) , и в экспериментах по обнаружению нейтрино .

слабых взаимодействий между шестью кварками. Интенсивности линий определяются элементами матрицы СКМ . Три шара «u», «c» и «t», относящиеся к верхним кваркам, расположены над тремя шарами «d», «s», «b», обозначающие нижние кварки. Широкие линии соединяют верхние и нижние кварки с уровнем серого, указывающим на силу слабого взаимодействия между ними.

Хотя процесс трансформации аромата одинаков для всех кварков, каждый кварк предпочитает трансформироваться в кварк своего собственного поколения. Относительные тенденции всех преобразований аромата описываются математической таблицей , называемой матрицей Кабиббо — Кобаяши — Маскавы (матрица СКМ). При условии унитарности приблизительные величины элементов матрицы CKM :

[ | V u d | | V u s | | V u b | | V c d | | V c s | | V c b | | V t d | | V t s | | V t b | ] ≈ [ 0.974 0.225 0.003 0.225 0.973 0.041 0.009 0.040 0.999 ] , {\displaystyle {\begin{bmatrix}|V_{\mathrm {ud} }|&|V_{\mathrm {us} }|&|V_{\mathrm {ub} }|\\|V_{\mathrm {cd} }|&|V_{\mathrm {cs} }|&|V_{\mathrm {cb} }|\\|V_{\mathrm {td} }|&|V_{\mathrm {ts} }|&|V_{\mathrm {tb} }|\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}0.974&0.225&0.003\\0.225&0.973&0.041\\0.009&0.040&0.999\end{bmatrix}},}

где V ij представляет тенденцию кварка аромата i превращаться в кварк аромата j (или наоборот) .

Существует эквивалентная матрица слабого взаимодействия для лептонов (правая часть бозона W на приведённой выше диаграмме бета-распада), называемая матрицей Понтекорво — Маки — Накагавы — Сакаты (матрица PMNS) . Вместе матрицы CKM и PMNS описывают все преобразования ароматов, но связи между ними пока не ясны .

Сильное взаимодействие и цветовой заряд

Основные статьи: Цветовой заряд и Сильное взаимодействие
Все типы адронов имеют нулевой суммарный цветовой заряд. Зелёная и пурпурная («антизелёная») стрелки, уравновешивающие друг друга, создавая бесцветное состояние, представляют мезон; красная, зелёная и синяя стрелки, переходящие в бесцветное состояние, обозначают барион; жёлтая («антисиняя»), пурпурная и голубая («антикрасная») стрелки, переходящие в бесцветное состояние, представляют антибарион.
Схема сильных зарядов для трёх цветов кварков, трёх антикварков и восьми глюонов (с двумя перекрывающимися нулевыми зарядами).

Согласно квантовой хромодинамике (КХД), кварки обладают свойством, называемым цветовым зарядом . Существует три типа цветового заряда, условно обозначенные синим , зелёным и красным . Каждый из них дополняется антицветом — антисиним , антизелёным и антикрасным . Каждый кварк несёт цвет, а каждый антикварк несёт антицвет .

Система притяжения и отталкивания между кварками, заряженными различными комбинациями трёх цветов, называется сильным взаимодействием , которое опосредовано переносится частицами , известными как глюоны ; это подробно обсуждается ниже. Теория, описывающая сильные взаимодействия, называется квантовой хромодинамикой (КХД). Кварк, который будет иметь одно значение цвета, может образовать с антикварком, несущим соответствующий антицвет. Результатом притяжения двух кварков будет цветовая нейтральность: кварк с цветовым зарядом ξ плюс антикварк с цветовым зарядом − ξ приведут к цветовому заряду 0 (или «белому» цвету) и образованию мезона . Это аналогично аддитивной цветовой модели в базовой оптике . Точно так же комбинация трёх кварков, каждый с разными цветовыми зарядами, или трёх антикварков, каждый с антицветными зарядами, приведёт к тому же «белому» цветовому заряду и образованию бариона или антибариона .

В современной физике элементарных частиц калибровочные симметрии — разновидность группы симметрии — связывают взаимодействия между частицами (см. Калибровочные теории ). Цвет SU(3) (обычно сокращенно SU(3) c ) представляет собой калибровочную симметрию, которая связывает цветовой заряд в кварках и является определяющей симметрией квантовой хромодинамики . Подобно тому, как законы физики не зависят от того, какие направления в пространстве обозначены x , y и z , и остаются неизменными, если оси координат поворачиваются в новую ориентацию, физика квантовой хромодинамики не зависит от направления в трёхмерном цветовом пространстве определяемого на базисе синего, красного и зелёного. Преобразования цвета SU(3) c соответствуют «вращениям» в цветовом пространстве (которое является комплексным пространством ). Каждый аромат кварка f , каждый с подтипами f B , f G , f R , соответствующими цветам кварков , образует триплет: трёхкомпонентное квантовое поле , которое преобразуется в соответствии с фундаментальным представлением группы SU(3) c . Требование, чтобы SU(3) c было локальным, то есть чтобы его преобразования могли меняться в пространстве и во времени, определяет свойства сильного взаимодействия. В частности, это подразумевает существование восьми типов глюонов, которые действуют как переносчики взаимодейсвия .

Масса

Основная статья: Инвариантная масса
Текущие массы кварков для всех шести ароматов в сравнении, как шары пропорциональных объёмов. Протон (серый) и электрон (красный) показаны в левом нижнем углу для масштаба.

Два термина используются для обозначения массы кварка: относится к массе самого кварка, а относится к массе токового кварка плюс массе поля глюонных частиц , окружающих его . Эти массы обычно имеют очень разные значения. Большая часть массы адрона происходит от глюонов, которые связывают составляющие его кварки вместе, а не от самих кварков. Хотя глюоны по своей природе безмассовы, они обладают энергией — , что сильно влияет на общую массу адрона (см. Масса в специальной теории относительности ). Например, протон имеет массу примерно 938 МэВ/с 2 , из которых масса покоя его трёх валентных кварков составляет только около 9 МэВ/с 2 ; большую часть остатка можно отнести к энергии поля глюонов (см. ). Стандартная модель утверждает, что масса элементарных частиц определяется механизмом Хиггса , который связан с бозоном Хиггса . Есть надежда, что дальнейшие исследования причин большой массы t-кварка ~173 ГэВ/с 2 , что почти равно массе атома золота , может дать больше информации о происхождении массы кварков и других элементарных частиц .

Размер

В КХД кварки считаются точечными объектами нулевого размера. По состоянию на 2014 год экспериментальные данные показывают, что они не больше, чем 10 −4 размера протона, то есть меньше 10 −19 метров .

Таблица свойств

Основная статья: Аромат (физика)

В следующей таблице приведены основные свойства шести кварков. Квантовые числа аромата ( изоспин ( I 3 ), очарование ( C ), странность ( S , не путать со спином), истинность ( T ) и прелесть или красота (B')) присваиваются определённым ароматам кварков и обозначают качества кварковых систем и адронов. Барионное число ( B ) равно + 1 / 3 кварков, так как барионы состоят из трёх кварков. Для антикварков электрический заряд ( Q ) и все ароматические квантовые числа ( B , I 3 , C , S , T и B ′ ) имеют противоположный знак. Масса и полный угловой момент ( J , равный спину для точечных частиц) не меняют знака для антикварков .

Ароматы кварков
Частица Масса ( МэВ/ с 2 ) * J B Q ( е ) I 3 C S T B′ Античастица
Имя Символ Имя Символ
Первое поколение
верхний ( англ. up) u 2,3 ± 0,7 ± 0,5 1 / 2 + 1 / 3 + 2 / 3 + 1 / 2 0 0 0 0 антиверхний u
нижний ( англ. down) d 4,8 ± 0,5 ± 0,3 1 / 2 + 1 / 3 − 1 / 3 − 1 / 2 0 0 0 0 антинижний d
Второе поколение
очарованный ( англ. charm) c 1275 ± 25 1 / 2 + 1 / 3 + 2 / 3 0 +1 0 0 0 антиочарованный c
странный ( англ. strange) s 95 ± 5 1 / 2 + 1 / 3 − 1 / 3 0 0 −1 0 0 антистранный s
Третье поколение
истинный ( англ. top, truth) t 173 210 ± 510 ± 710 * 1 / 2 + 1 / 3 + 2 / 3 0 0 0 +1 0 антиистинный t
прелестный ( англ. bottom, beauty) b 4180 ± 30 1 / 2 + 1 / 3 − 1 / 3 0 0 0 0 −1 антипрелестный b

J — полный угловой момент , B — барионное число , Q — электрический заряд ,
I 3 — изоспин , C — очарование , S — странность , T — истинность , B ′ = прелесть, красота.
* Обозначения, такие как 173 210 ± 510 ± 710, в случае t-кварка, обозначает два типа неопределённости измерения : первая неопределённость носит характер, а вторая — систематический .

Взаимодействующие кварки

Основные статьи: Конфайнмент и Глюон

Как описано в квантовой хромодинамике , носителями сильного взаимодействия выступают глюоны — безмассовые векторные калибровочные бозоны . Каждый глюон несёт один цветовой заряд и один антицветовой заряд. В стандартной структуре взаимодействия частиц (часть более общей формулировки, известной как теория возмущений ) глюоны постоянно обмениваются между кварками посредством виртуального процесса испускания и поглощения. Когда глюон передаётся между кварками, у обоих происходит изменение цвета; например, если красный кварк испускает красно-антизелёный глюон, то он становится зелёным, а если зелёный кварк поглощает красно-антизелёный глюон, то он становится красным. Поэтому при постоянном изменении цвета каждого кварка их сильное взаимодействие сохраняется .

Поскольку глюоны несут цветовой заряд, они сами способны излучать и поглощать другие глюоны. Это вызывает асимптотическую свободу : по мере сближения кварков хромодинамическая сила связи между ними ослабевает . И наоборот, по мере увеличения расстояния между кварками сила связи усиливается. Цветовое поле становится напряжённым, подобно эластичной ленте при растяжении, и спонтанно создаётся больше глюонов соответствующего цвета, чтобы усилить поле. При превышении определённого порога энергии создаются пары кварков и антикварков. Эти пары связываются с разделяющимися кварками, вызывая образование новых адронов. Это явление известно как ограничение цвета : кварки никогда не появляются изолированно . Этот процесс адронизации происходит до того, как кварки, образованные при столкновении при высоких энергиях, смогут взаимодействовать каким-либо другим образом. Единственным исключением является t-кварк, который может распасться до того, как адронизируется .

Морские кварки

Адроны содержат наряду с валентными кварками (q
v), которые дают вклад в квантовые числа , виртуальные кварк-антикварковые (q q) пары, известные как морские кварки (q
s), которые существуют достаточно долгое время в частицах, движущихся близко к световой скорости . Морские кварки образуются, когда расщепляется глюон цветового поля адрона; этот процесс также работает в обратном направлении, поскольку при аннигиляции двух морских кварков образуется глюон. Результатом является постоянный поток расщеплений и создания глюонов, в просторечии известный как «море» . Морские кварки намного менее стабильны, чем их валентные аналоги, и они обычно аннигилируют друг с другом внутри адрона. Несмотря на это, морские кварки могут при определённых обстоятельствах адронизироваться в барионные или мезонные частицы .

Другие фазы кварковой материи

Качественная визуализация фазовой диаграммы кварковой материи. Точные детали диаграммы являются предметом продолжающихся исследований. Кварк-глюонная плазма существует при очень высоких температурах; адронная фаза существует при более низких температурах и барионных плотностях, в частности ядерная материя при относительно низких температурах и промежуточных плотностях; цветовая сверхпроводимость существует при достаточно низких температурах и высоких плотностях .

В достаточно экстремальных условиях кварки могут выйти из связанных состояний и распространяться как термализованные «свободные» возбуждения в большей среде. В ходе асимптотической свободы сильное взаимодействие ослабевает при повышении температуры. В конце концов, ограничение цвета будет фактически нарушено в чрезвычайно горячей плазме свободно движущихся кварков и глюонов. Эта теоретическая фаза материи называется кварк-глюонной плазмой .

Точные условия, необходимые для возникновения этого состояния, неизвестны и были предметом множества спекуляций и экспериментов. По оценкам, необходимая температура составляет (1,90 ± 0,02)⋅10 12 К . Хотя состояние полностью свободных кварков и глюонов так и не было достигнуто (несмотря на многочисленные попытки в ЦЕРНе в 1980-х и 1990-х годах) , недавние эксперименты на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов дали доказательства того, что жидкоподобная кварковая материя демонстрирует «почти совершенную» .

Кварк-глюонная плазма будет характеризоваться большим увеличением числа пар более тяжёлых кварков по отношению к числу пар верхних и нижних кварков. Считается, что в период до 10 −6 секунд после Большого взрыва ( кварковая эпоха ) Вселенная была заполнена кварк-глюонной плазмой, так как температура была слишком высока для устойчивости адронов .

При достаточно высокой плотности барионов и относительно низких температурах — возможно, сравнимых с температурами в нейтронных звездах — ожидается, что кварковая материя выродится в ферми-жидкость слабо взаимодействующих кварков. Эта жидкость будет характеризоваться конденсацией куперовских пар цветных кварков, тем самым нарушая локальную симметрию SU(3) c . Поскольку кварковые куперовские пары несут цветовой заряд, такая фаза кварковой материи будет ; то есть цветовой заряд сможет пройти через неё без сопротивления .

Открытые вопросы

См. также: Нерешённые проблемы современной физики

В отношении кварков остаются вопросы, на которые пока нет ответа:

  • почему кварков только шесть ?
  • почему ровно три цвета ?
  • почему ровно три поколения кварков ? Этот вопрос связан с проблемой аромата ( англ. Flavour puzzle), которая заключается в неспособности современной Стандартной модели объяснить, почему свободные параметры частиц модели имеют определённые значения, и почему существуют определённые значения для углов смешивания в матрицах PMNS и CKM .
  • случайно ли совпадение этого числа с размерностью пространства в нашем мире ?
  • откуда берётся такой разброс в массах кварков?
  • из чего состоят кварки ? (см. Преоны )
  • как кварки складываются в адроны ?

Впрочем, история с адронами и кварками, а также симметрия между кварками и лептонами, наводит на подозрение, что кварки могут сами состоять из чего-то более простого. Рабочее название для гипотетических частиц-составляющих кварков — преоны . С точки зрения данных экспериментов, до сих пор никаких подозрений на неточечную структуру кварков не возникало. Однако попытки построить такие теории делаются независимо от экспериментов. Серьёзных успехов в этом направлении пока нет .

Другой подход состоит в построении теории Великого объединения . Польза от такой теории была бы не только в объединении сильного и электрослабого взаимодействий, но и в едином описании лептонов и кварков. Несмотря на активные усилия, построить такую теорию также пока не удалось .

Примечания

Комментарии
  1. Имеется также теоретическая возможность существования более экзотических фаз кварковой материи.
  2. Основное свидетельство основано на ширине резонанса Z 0 -бозона, который ограничивает массу нейтрино 4-го поколения величиной более ~45 ГэВ/c 2 , что будет сильно контрастировать с нейтрино трёх других поколений, массы которых не могут превышать 2 МэВ/c 2 .
  3. Нарушение CP-инвариантности — это явление, из-за которого слабые взаимодействия ведут себя по-разному, когда левое и правое меняются местами (P-симметрия) и частицы заменяются соответствующими им античастицами (C-симметрия).
  4. Фактическая вероятность распада одного кварка на другой является сложной функцией (среди прочих переменных) массы распадающегося кварка, масс продуктов распада и соответствующего элемента матрицы CKM. Эта вероятность прямо пропорциональна (но не равна) квадрату величины (| V ij | 2 ) соответствующего элемента матрицы CKM.
  5. Несмотря на свое название, цветовой заряд не связан с цветовым спектром видимого света.
Источники
  1. (неопр.) . Дата обращения: 29 августа 2014. 15 июля 2015 года.
  2. (неопр.) . Дата обращения: 10 июня 2015. 18 декабря 2014 года.
  3. ↑ : [ 23 апреля 2016 ] / А. А. Комар // Канцелярия конфискации — Киргизы. — М. : Большая российская энциклопедия, 2009. — С. 481. — ( Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 13). — ISBN 978-5-85270-344-6 .
  4. ↑ Стрикман, М.; Франкфурт, Л. Л. // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров . — М. : Советская энциклопедия , 1990. — Т. 2: Добротность — Магнитооптика. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4 .
  5. (неопр.) . Дата обращения: 30 августа 2016. 8 августа 2014 года.
  6. . Дата обращения: 29 июня 2008 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 7 мая 2015 года.
  7. R. Nave. (неопр.) . . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy. Дата обращения: 29 июня 2008. 27 апреля 2020 года.
  8. R. Nave. (неопр.) . . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy. Дата обращения: 29 июня 2008. 1 мая 2019 года.
  9. ↑ R. Nave. (неопр.) . . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy. Дата обращения: 29 июня 2008. 27 апреля 2020 года.
  10. ↑ Carithers, B. (1995). (PDF) . . 25 (3): 4—16. (PDF) из оригинала 3 декабря 2016 . Дата обращения: 23 сентября 2008 .
  11. ↑ Bloom, E. D. (1969). "High-Energy Inelastic e – p Scattering at 6° and 10°". Physical Review Letters . 23 (16): 930—934. Bibcode : . doi : .
  12. ↑ Breidenbach, M. (1969). . Physical Review Letters . 23 (16): 935—939. Bibcode : . doi : . из оригинала 6 февраля 2020 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  13. ↑ , с. 18.
  14. Казаков, Дмитрий. (рус.) (25 марта 2014). Дата обращения: 30 июня 2022. 30 июня 2022 года.
  15. Кузнецов, Сергей Иванович. (рус.) . . Томский политехнический университет. Дата обращения: 30 июня 2022. 30 июня 2022 года.
  16. Wong, S. S. M. . — 2nd. — , 1998. — P. 30. — ISBN 978-0-471-23973-4 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 31 мая 2022 года.
  17. Peacock, K. A. . — Greenwood Publishing Group , 2008. — P. . — ISBN 978-0-313-33448-1 .
  18. , с. 19.
  19. С. С. Герштейн. // Соросовский образовательный журнал . — 2000. — № 6 . — С. 78—84 . 14 января 2017 года.
  20. ↑ , с. 163.
  21. Povh, B. / Povh, B., Scholz, C., Rith, K. … [ и др. ] . — Springer , 2008. — P. 98. — ISBN 978-3-540-79367-0 .
  22. Раздел 6.1. в Davies, P. C. W. . — Cambridge University Press , 1979. — ISBN 978-0-521-22523-6 .
  23. ↑ Munowitz, M. . — Oxford University Press , 2005. — P. . — ISBN 978-0-19-516737-5 .
  24. Yao, W.-M. (2006). (PDF) . . 33 (1): 1—1232. arXiv : . Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 21 декабря 2018 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  25. S.-K. Choi (2008). "Observation of a Resonance-like Structure in the π ±
    Ψ′ Mass Distribution in Exclusive B→K π ±
    Ψ′ decays". Physical Review Letters . 100 (14). arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  26. (Press release). KEK . 2007. Архивировано из 22 января 2009 . Дата обращения: 20 июня 2009 . {{ cite press release }} : More than one of |accessdate= and |access-date= specified ( справка )
  27. Aaij, R. (2014). "Observation of the Resonant Character of the Z(4430) − State". Physical Review Letters . 112 (22): 222002. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  28. Aaij, R. (2015). "Observation of J/ψp Resonances Consistent with Pentaquark States in Λ 0
    b →J/ψK − p Decays". Physical Review Letters . 115 (7): 072001. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  29. Amsler, C.; et al. (2008). (PDF) . . 667 (1): 1—1340. Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 21 декабря 2018 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  30. Amsler, C.; et al. (2008). (PDF) . . 667 (1): 1—1340. Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 21 декабря 2018 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  31. Decamp, D.; et al. (1989). (PDF) . . 231 (4). Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 1 марта 2022 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  32. Fisher, A. (1991). . Popular Science . 238 (4). из оригинала 30 мая 2022 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  33. Barrow, J. D. The Singularity and Other Problems // The Origin of the Universe. — Reprint. — Basic Books , 1997. — ISBN 978-0-465-05314-8 .
  34. Perkins, D. H. . — Oxford University Press , 2003. — P. . — ISBN 978-0-19-850952-3 .
  35. , с. 20.
  36. ↑ Gell-Mann, M. (1964). "A Schematic Model of Baryons and Mesons". . 8 (3): 214—215. Bibcode : . doi : .
  37. ↑ Zweig, G. (1964). (PDF) . (PDF) из оригинала 1 июля 2017 . Дата обращения: 31 мая 2022 . {{ cite journal }} : Cite journal requires |journal= ( справка )
  38. ↑ Zweig, G. (1964). . из оригинала 3 октября 2017 . Дата обращения: 31 мая 2022 . {{ cite journal }} : Cite journal requires |journal= ( справка )
  39. Gell-Mann, M. The Eightfold Way: A Theory of Strong Interaction Symmetry // The Eightfold Way / Gell-Mann, M.; Ne'eman, Y.. — Westview Press , 2000. — P. 11. — ISBN 978-0-7382-0299-0 .
    Оригинал: Gell-Mann, M. (1961). "The Eightfold Way: A Theory of Strong Interaction Symmetry" (Document). California Institute of Technology . doi : . {{ cite document }} : Неизвестный параметр |url= игнорируется ( справка ) ; Неизвестный параметр |work= игнорируется ( справка )
  40. Ne'eman, Y. Derivation of Strong Interactions from Gauge Invariance // The Eightfold Way / M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. — Westview Press , 2000. — ISBN 978-0-7382-0299-0 .
    Оригинал: Ne'eman, Y. (1961). "Derivation of Strong Interactions from Gauge Invariance". . 26 (2): 222. Bibcode : . doi : .
  41. Olby, R. C. Companion to the History of Modern Science / Olby, R. C., Cantor, G. N.. — Taylor & Francis , 1996. — P. 673. — ISBN 978-0-415-14578-7 .
  42. Sakata, S. // Progr. Theor. Phys.. — 1956. — Т. 16 . — С. 686—688 . — doi : . 1 июля 2022 года.
  43. , с. 7.
  44. , с. 226.
  45. Katayama, Y.; Matumoto, K.; Tanaka, S.; Yamada, E. // Progr. Theor. Phys.. — 1962. — Т. 28 . — С. 675—689 . — doi : . 1 июля 2022 года.
  46. Pickering, A. Constructing Quarks. — University of Chicago Press , 1984. — P. 114–125. — ISBN 978-0-226-66799-7 .
  47. ↑ , с. 29.
  48. Bjorken, B. J. (1964). "Elementary Particles and SU(4)". . 11 (3): 255—257. Bibcode : . doi : .
  49. , с. 20.
  50. Friedman, J. I. (неопр.) . . Дата обращения: 29 сентября 2008. Архивировано из 25 декабря 2008 года.
  51. Feynman, R. P. (1969). (PDF) . Physical Review Letters . 23 (24): 1415—1417. Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 11 января 2021 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  52. Kretzer, S. (2004). "CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects". Physical Review D . 69 (11). arXiv : . Bibcode : . doi : .
  53. ↑ Griffiths, D. J. . — John Wiley & Sons , 1987. — P. . — ISBN 978-0-471-60386-3 .
  54. Peskin, M. E. / Peskin, M. E., Schroeder, D. V.. — Addison–Wesley , 1995. — P. . — ISBN 978-0-201-50397-5 .
  55. Ezhela, V. V. Particle Physics. — Springer , 1996. — P. 2. — ISBN 978-1-56396-642-2 .
  56. Glashow, S. L. (1970). "Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry". Physical Review D . 2 (7): 1285—1292. Bibcode : . doi : .
  57. Griffiths, D. J. . — 1987. — ISBN 978-0-471-60386-3 .
  58. Kobayashi, M. (1973). "CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction". . 49 (2): 652—657. Bibcode : . doi : .
  59. ↑ Harari, H. (1975). "A New Quark Model for hadrons". . 57 (3). Bibcode : . doi : .
  60. ↑ Staley, K. W. . — Cambridge University Press , 2004. — P. 31–33. — ISBN 978-0-521-82710-2 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 31 мая 2022 года.
  61. Herb, S. W.; et al. (1977). "Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton–Nucleus Collisions". Physical Review Letters . 39 (5). Bibcode : . doi : .
  62. Bartusiak, M. . — , 1994. — P. . — ISBN 978-0-309-04893-4 .
  63. Abe, F.; et al. (1995). "Observation of Top Quark Production in p p Collisions with the Collider Detector at Fermilab". Physical Review Letters . 74 (14): 2626—2631. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  64. Abachi, S.; et al. (1995). "Observation of the Top Quark". Physical Review Letters . 74 (14): 2632—2637. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  65. Staley, K. W. . — Cambridge University Press , 2004. — P. . — ISBN 978-0-521-82710-2 .
  66. (неопр.) . Brookhaven National Laboratory News (2004). Дата обращения: 3 ноября 2013. Архивировано из 5 марта 2016 года.
  67. ↑ .
  68. Сопов, А. В. (рус.) . . Дата обращения: 2 июля 2022. 2 февраля 2020 года.
  69. , с. 14.
  70. Казаков, Дмитрий. (рус.) . . ПостНаука (2013). Дата обращения: 2 июля 2022. 22 июня 2021 года.
  71. , с. 246.
  72. Belitsky, A. V.; Radyushkin, A. V. // Phys. Rept. — 2005. — № 418 . — P. —387. — arXiv : . arXiv :
  73. , с. 23.
  74. (неопр.) . 3 февраля 2012 года.
  75. , с. 306.
  76. , с. 369.
  77. , с. 379.
  78. , с. 116.
  79. Ахиезер А. И. , Рекало М. П. Кварковая модель и процессы взаимодействия адронов // Проблемы теоретической физики. Сборник, посвящённый Николаю Николаевичу Боголюбову в связи с его шестидесятилетием. — М., Наука , 1969. — Тираж 4000 экз. — c. 197—216
  80. (неопр.) . Дата обращения: 15 июля 2017. 30 ноября 2018 года.
  81. Герштейн, С. С. (рус.) . Соросовский образовательный журнал (2000). Дата обращения: 2 июля 2022. 14 января 2017 года.
  82. Joyce, J. . — Penguin Books , 1982. — P. . — ISBN 978-0-14-006286-1 .
  83. . из оригинала 26 января 2021 . Дата обращения: 2 октября 2020 .
  84. Crispi, L. How Joyce Wrote Finnegans Wake. A Chapter-by-Chapter Genetic Guide / Crispi, L., Slote, S.. — University of Wisconsin Press , 2007. — P. 345. — ISBN 978-0-299-21860-7 .
  85. В. В. Иванов. Ранние коптские заимствования в славянском // Славянская языковая и этноязыковая системы в контакте с неславянским окружением. — М. : Языки славянской культуры, 2002. — С. 57—58.
  86. H. Leutwyler. // H. Fritzsch and M. Gell-Mann, eds. Fifty Years of Quarks. — Singapore: World Scientific, 2014. — arXiv : . 21 апреля 2018 года.
  87. Gillespie, G. E. P. (неопр.) . Papers on Joyce 16 . Дата обращения: 17 января 2018. 17 января 2018 года.
  88. Gell-Mann, M. The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex. — , 1995. — P. 180. — ISBN 978-0-8050-7253-2 .
  89. .
  90. Gleick, J. Genius: Richard Feynman and Modern Physics. — , 1992. — P. 390. — ISBN 978-0-316-90316-5 .
  91. Sakurai, J. J. . — Addison–Wesley , 1994. — P. . — ISBN 978-0-201-53929-5 .
  92. ↑ Perkins, D. H. . — Cambridge University Press , 2000. — P. . — ISBN 978-0-521-62196-0 .
  93. Riordan, M. . — Simon & Schuster , 1987. — P. . — ISBN 978-0-671-50466-3 .
  94. , с. 429.
  95. Rolnick, W. B. . — World Scientific , 2003. — P. . — «quark keats truth beauty.». — ISBN 978-9812380609 .
  96. Mee, N. . — Quantum Wave Publishing, 2012. — ISBN 978-0957274617 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 30 мая 2022 года.
  97. Gooden, P. . — Head of Zeus, 2016. — ISBN 978-1784977986 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 30 мая 2022 года.
  98. Английские "beauty" и "truth" противопоставляются в последних строках стихотворения Китса от 1819 года « Ода к греческой вазе » и, возможно, были источником этих имён
  99. Close, F. The New Cosmic Onion. — CRC Press , 2006. — P. 133. — ISBN 978-1-58488-798-0 .
  100. Volk, J. T. (неопр.) (1987). Дата обращения: 31 мая 2022. 11 апреля 2016 года.
  101. . Quigg, C. Particles and the Standard Model // / G. Fraser. — Cambridge University Press , 2006. — P. . — ISBN 978-0-521-81600-7 .
  102. (неопр.) . BBC (2002). Дата обращения: 19 апреля 2009. 14 февраля 2009 года.
  103. Close, F. The New Cosmic Onion. — CRC Press , 2006. — P. 80–90. — ISBN 978-1-58488-798-0 .
  104. Lincoln, D. . — World Scientific , 2004. — ISBN 978-981-238-705-9 .
  105. (неопр.) . Virtual Visitor Center . Stanford Linear Accelerator Center (2008). Дата обращения: 28 сентября 2008. 23 ноября 2011 года.
  106. Dilworth, J. R.; Pascu, S. I. (2018). "The chemistry of PET imaging with zirconium-89". Chemical Society Reviews . 47 (8): 2554—2571. doi : . PMID .
  107. Arns, Robert G. (2001-09-01). . Physics in Perspective (англ.) . 3 (3): 314—334. Bibcode : . doi : . ISSN . S2CID .
  108. Nakamura, K.; et al. (2010). (PDF) . . 37 (7A). Bibcode : . doi : . (PDF) из оригинала 14 июля 2018 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  109. Maki, Z. (1962). "Remarks on the Unified Model of Elementary Particles". . 28 (5). Bibcode : . doi : .
  110. Chauhan, B. C. (2007). "Quark–Lepton Complementarity, Neutrino and Standard Model Data Predict θ PMNS
    13 = 9 ++1
    −−2 ° ". European Physical Journal . C50 (3): 573—578. arXiv : . Bibcode : . doi : .
  111. Nave, R. (неопр.) . . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy. Дата обращения: 26 апреля 2009. 20 августа 2007 года.
  112. Schumm, B. A. . — 2004. — С. . — ISBN 978-0-8018-7971-5 .
  113. ↑ Part III of Peskin, Michael E.; Schroeder, Daniel V. . — Addison–Wesley , 1995. — ISBN 978-0-201-50397-5 .
  114. Icke, V. . — Cambridge University Press , 1995. — ISBN 978-0-521-45591-6 .
  115. Han, M. Y. . — World Scientific , 2004. — ISBN 978-981-256-034-6 .
  116. . Дата обращения: 12 мая 2009 . (неопр.) . Дата обращения: 31 мая 2022. Архивировано 9 декабря 2010 года.
  117. Watson, A. . — Cambridge University Press , 2004. — P. –286. — ISBN 978-0-521-82907-6 .
  118. ↑ Olive, K. A.; et al. (2014). "Review of Particle Physics". . 38 (9): 1—708. Bibcode : . doi : . PMID .
  119. Weise, W. Quarks and Nuclei / Weise, W., Green, A. M.. — World Scientific , 1984. — P. 65–66. — ISBN 978-9971-966-61-4 .
  120. McMahon, D. . — , 2008. — P. . — ISBN 978-0-07-154382-8 .
  121. Roth, S. G. Precision Electroweak Physics at Electron–Positron Colliders. — Springer , 2007. — P. VI. — ISBN 978-3-540-35164-1 .
  122. (неопр.) . PBS . Дата обращения: 31 мая 2022. 14 сентября 2018 года.
  123. ↑ , с. 47.
  124. ↑ , с. 49.
  125. , с. 50.
  126. Feynman, R. P. QED: The Strange Theory of Light and Matter. — 1st. — Princeton University Press , 1985. — P. –137. — ISBN 978-0-691-08388-9 .
  127. Veltman, M. . — World Scientific , 2003. — P. . — ISBN 978-981-238-149-1 .
  128. Wilczek, F. / Wilczek, F., Devine, B.. — World Scientific , 2006. — P. . — ISBN 978-981-256-649-2 .
  129. Wilczek, F. Fantastic Realities / Wilczek, F., Devine, B.. — World Scientific , 2006. — P. 400ff. — ISBN 978-981-256-649-2 .
  130. Veltman, M. . — World Scientific , 2003. — P. . — ISBN 978-981-238-149-1 .
  131. T. Yulsman. Origin. — CRC Press , 2002. — ISBN 978-0-7503-0765-9 .
  132. (2020-06-01). (PDF) . . 2020 : 083C01. (PDF) из оригинала 30 мая 2022 . Дата обращения: 31 мая 2022 .
  133. Иванов, Игорь. (рус.) . (1 марта 2021). Дата обращения: 2 июля 2022.
  134. Steinberger, J. . — Springer , 2005. — P. . — ISBN 978-3-540-21329-1 .
  135. Wong, C.-Y. Introduction to High-energy Heavy-ion Collisions. — World Scientific , 1994. — P. 149. — ISBN 978-981-02-0263-7 .
  136. Rüester, S. B. (2005). "The Phase Diagram of Neutral Quark Natter: Self-consistent Treatment of Quark Masses". Physical Review D . 72 (3). arXiv : . Bibcode : . doi : .
  137. Alford, M. G. (2008). "Color Superconductivity in Dense Quark Matter". Reviews of Modern Physics . 80 (4): 1455—1515. arXiv : . Bibcode : . doi : .
  138. Mrowczynski, S. (1998). "Quark–Gluon Plasma". . 29 (12). arXiv : . Bibcode : .
  139. Fodor, Z. (2004). "Critical Point of QCD at Finite T and μ, Lattice Results for Physical Quark Masses". . 2004 (4). arXiv : . Bibcode : . doi : .
  140. Heinz, U.; Jacob, M. (2000). "Evidence for a New State of Matter: An Assessment of the Results from the CERN Lead Beam Programme". arXiv : .
  141. (неопр.) . Brookhaven National Laboratory (2005). Дата обращения: 22 мая 2009. Архивировано из 15 апреля 2013 года.
  142. Yulsman, T. Origins: The Quest for Our Cosmic Roots. — CRC Press , 2002. — P. 75. — ISBN 978-0-7503-0765-9 .
  143. Sedrakian, A. / Sedrakian, A., Clark, J. W.. — World Scientific , 2007. — P. –3. — ISBN 978-981-256-907-3 .
  144. ↑ , с. 36.
  145. (неопр.) . Дата обращения: 10 марта 2011. 12 ноября 2011 года.
  146. , с. 56.
  147. , с. 427—428.
  148. , с. 11.
  149. , с. 99.
  150. Feruglio, Ferruccio (August 2015). . The European Physical Journal C . 75 (8): 373. arXiv : . Bibcode : . doi : . ISSN . PMC . PMID .
  151. Babu, K. S.; Mohapatra, R. N. (1999-09-27). . Physical Review Letters . 83 (13): 2522—2525. arXiv : . Bibcode : . doi : . S2CID .
  152. Alonso, Rodrigo; Carmona, Adrian; Dillon, Barry M.; Kamenik, Jernej F.; Camalich, Jorge Martin; Zupan, Jure (2018-10-16). . Journal of High Energy Physics (англ.) . 2018 (10): 99. arXiv : . Bibcode : . doi : . ISSN . S2CID .
  153. , с. 155.
  154. Blumhofer, A.; Hutter, M. (1997). "Family Structure from Periodic Solutions of an Improved Gap Equation". Nuclear Physics . B484 (1): 80—96. Bibcode : . CiteSeerX . doi : .
  155. Baez, John C. (англ.) // Usenet Physics FAQ. University of California, Riverside: Department of Mathematics. — 2011. — 7 марта. 4 июня 2011 года.
  156. Иванов, Игорь. (неопр.) . Сложные вопросы в физике элементарных частиц (2 августа 2013). Дата обращения: 9 августа 2013. 15 августа 2013 года.
  157. D'Souza, I.A. Preons: Models of Leptons, Quarks and Gauge Bosons as Composite Objects / I.A. D'Souza, C.S. Kalman. — World Scientific , 1992. — ISBN 978-981-02-1019-9 .
  158. , с. 243—255.

Литература

На русском языке
  • Боголюбов Н.Н. , Логунов А.А. , Оксак А.И., Тодоров И.Т. Общие принципы квантовой теории поля. — М. : Наука , 1987. — С. 3, 226-228, 362, 363, 366, 412, 414-416, 420, 421, 423, 425, 428, 561, 562, 571, 572, 574, 614. — 616 с.
  • Вайнберг, С. Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке / Пер. с англ.. — М. : Альпина нон-фикшн, 2020. — 330 с. — ISBN 978-5-00139-096-1 .
  • Глэшоу, Ш. // УФН . — 1976. — Т. 119 . — С. 715—734 . — doi : .
  • Дэвис, П. Суперсила. Поиски единой теории природы / Пер. с англ./Под ред. и с предисл. Е. М. Лейкина. — М. : Мир, 1989. — 272 с. — ISBN 5-03-000546-3 .
  • Емельянов, В. М. Стандартная модель и её расширения. — М. : Физматлит, 2007. — 584 с. — ISBN 978-5-9221-0830-0 .
  • Намбу, Йоитиро . / Д-р физ.-мат. наук Р. М. Мир-Касимов. — М. : Мир, 1984.
  • Зи Э. Квантовая теория поля в двух словах. — Ижевск: РХД, 2009. — 632 с. — ISBN 978-5-93972-770-9 .
  • Клоуз Ф. Кварки и партоны. Введение в теорию.. — М. : Мир, 1982. — 438 с.
  • Коккедэ Я. Теория кварков. — М. : Мир, 1971. — 341 с.
  • Судершан, Э.; Маршак, Р. Введение в физику элементарных частиц. — Издательство иностранной литературы, 1962. — 236 с.
  • Намбу Ё. Кварки. — М. : Мир , 1984. — 225 с.
  • Никитин Ю. П., Розенталь И. Л. Ядерная физика высоких энергий. — М. : Атомиздат , 1980. — 232 с.
  • Окунь,Л. Б. Леп­то­ны и квар­ки. — 2-е изд.. — М. : Наука , 1990. — 346 с. — ISBN 5-02-014027-9 .
На английском языке

Ссылки

  • — Описание эксперимента ЦЕРНа по подсчету семейств кварков.
  • (неопр.) . 10 марта 2008 года. на сайте Particle Data Group.

belle
  • 2020-03-27
  • 1

Same as Кварк

The title for the last searches