stringtranslate.com

Кварк

Кварк ( / k w ɔːr k , k w ɑːr k / ) — тип элементарной частицы и фундаментальная составляющая материи . Кварки объединяются в составные частицы , называемые адронами , наиболее стабильными из которых являются протоны и нейтроны , компоненты атомных ядер . [1] Вся обычно наблюдаемая материя состоит из верхних кварков , нижних кварков и электронов . Из-за явления, известного как ограничение 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 . [2] [3] [nb 1] По этой причине большая часть того, что известно о кварках, была получена из наблюдений за адронами.

Кварки обладают различными внутренними свойствами , включая электрический заряд , массу , цветовой заряд и спин . Они являются единственными элементарными частицами в Стандартной модели физики элементарных частиц , которые испытывают все четыре фундаментальных взаимодействия , также известные как фундаментальные силы ( электромагнетизм , гравитация , сильное взаимодействие и слабое взаимодействие ), а также единственными известными частицами, электрические заряды которых не являются целыми кратными элементарного заряда .

Существует шесть типов, известных как ароматы , кварков: верхний , нижний , очарованный , странный , верхний и нижний . [4] Верхние и нижние кварки имеют самые низкие массы из всех кварков. Более тяжелые кварки быстро превращаются в верхние и нижние кварки посредством процесса распада частиц : преобразования 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 , тогда как странные, очарованные, нижние и верхние кварки могут быть получены только в столкновениях с высокой энергией (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 из его свойств (например, электрический заряд) имеют равную величину, но противоположный знак .

Модель кварков была независимо предложена физиками Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году. [5] Кварки были введены как часть схемы упорядочения адронов, и было мало доказательств их физического существования до экспериментов по глубокому неупругому рассеянию в Стэнфордском линейном ускорительном центре в 1968 году. [6] [7] Эксперименты программы ускорителей предоставили доказательства для всех шести ароматов. Топ-кварк, впервые обнаруженный в Фермилабе в 1995 году, был последним. [5]

Классификация

Таблица частиц размером четыре на четыре. Столбцы — три поколения материи (фермионы) и одно поколение сил (бозоны). В первых трех столбцах две строки содержат кварки и два лептона. Столбцы двух верхних строк содержат верхний (u) и нижний (d) кварки, очарованный (c) и странный (s) кварки, верхний (t) и нижний (b) кварки, а также фотон (γ) и глюон (g) соответственно. Столбцы двух нижних строк содержат электронное нейтрино (ν sub e) и электрон (e), мюонное нейтрино (ν sub μ) и мюон (μ), а также тау-нейтрино (ν sub τ) и тау (τ), а также Z sup 0 и W sup ± слабое взаимодействие. Масса, заряд и спин указаны для каждой частицы.
Шесть частиц Стандартной модели — кварки (показаны фиолетовым цветом). Каждый из первых трех столбцов образует поколение материи.

Стандартная модель — это теоретическая структура, описывающая все известные элементарные частицы . Эта модель содержит шесть разновидностей кварков (
д
), названный вверх (
ты
), вниз (
г
), странный (
с
), очарование (
с
), нижний (
б
), и сверху (
т
). [4] Античастицы кварков называются антикварками и обозначаются чертой над символом соответствующего кварка, например
ты
для антикварка вверх. Как и антиматерия в целом, антикварки имеют ту же массу, среднее время жизни и спин, что и соответствующие им кварки, но электрический заряд и другие заряды имеют противоположный знак. [8]

Кварки имеют спин- ⁠1/2⁠ частицы, что означает, что они являются фермионами согласно теореме о спиновой статистике . Они подчиняются принципу исключения Паули , который гласит, что никакие два идентичных фермиона не могут одновременно занимать одно и то же квантовое состояние . Это контрастирует с бозонами (частицами с целым спином), любое количество которых может находиться в одном и том же состоянии. [9] В отличие от лептонов , кварки обладают цветовым зарядом , что заставляет их участвовать в сильном взаимодействии . Результирующее притяжение между различными кварками приводит к образованию составных частиц, известных как адроны (см. § Сильное взаимодействие и цветовой заряд ниже).

Кварки, определяющие квантовые числа адронов, называются валентными кварками ; кроме них, любой адрон может содержать неопределенное количество виртуальных «морских» кварков, антикварков и глюонов , которые не влияют на его квантовые числа. [10] Существует два семейства адронов: барионы с тремя валентными кварками и мезоны с валентным кварком и антикварком. [11] Наиболее распространенными барионами являются протон и нейтрон, строительные блоки атомного ядра . [12] Известно большое количество адронов (см. список барионов и список мезонов ), большинство из которых различаются по содержанию кварков и свойствам, которые придают эти составляющие кварки. Существование «экзотических» адронов с большим количеством валентных кварков, таких как тетракварки (
д

д

д

д
) и пентакварки (
д

д

д

д

д
), предполагалось с самого начала кварковой модели [13], но было обнаружено только в начале 21-го века. [14] [15] [16] [17]

Элементарные фермионы сгруппированы в три поколения , каждое из которых состоит из двух лептонов и двух кварков. Первое поколение включает верхние и нижние кварки, второе — странные и очарованные кварки, а третье — нижние и верхние кварки. Все поиски четвертого поколения кварков и других элементарных фермионов потерпели неудачу, [18] [19] и есть веские косвенные доказательства того, что существует не более трех поколений. [nb 2] [20] [21] [22] Частицы в более высоких поколениях, как правило, имеют большую массу и меньшую стабильность, что заставляет их распадаться на частицы более низкого поколения посредством слабых взаимодействий . В природе обычно встречаются только кварки первого поколения (верхние и нижние). Более тяжелые кварки могут быть созданы только в столкновениях с высокой энергией (например, в столкновениях с участием космических лучей ) и быстро распадаются; 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 тяжелых кварков проводятся в искусственно созданных условиях, например, в ускорителях частиц . [23]

Имея электрический заряд, массу, цветовой заряд и аромат, кварки являются единственными известными элементарными частицами, которые участвуют во всех четырех фундаментальных взаимодействиях современной физики: электромагнетизме, гравитации, сильном взаимодействии и слабом взаимодействии. [12] Гравитация слишком слаба, чтобы иметь отношение к взаимодействиям отдельных частиц, за исключением экстремальных значений энергии ( энергия Планка ) и масштабов расстояний ( расстояние Планка ). Однако, поскольку не существует успешной квантовой теории гравитации , гравитация не описывается Стандартной моделью.

Более полный обзор свойств шести видов творога смотрите в таблице свойств ниже.

История

Мюррей Гелл-Манн (2007)
Джордж Цвейг (2015)

Кварковая модель была независимо предложена физиками Мюрреем Гелл-Манном [24] и Джорджем Цвейгом [25] [26] в 1964 году. [5] Предложение появилось вскоре после того, как в 1961 году Гелл-Ман сформулировал систему классификации частиц, известную как Восьмеричный путь , или, выражаясь более техническими терминами, ароматическая симметрия SU(3) , упростившую ее структуру. [27] Физик Ювал Нееман независимо разработал схему, похожую на Восьмеричный путь, в том же году. [28] [29] Ранняя попытка организации компонентов была доступна в модели Сакаты .

На момент зарождения теории кварков « зоопарк частиц » 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. [24] [25] [26] Первоначальная реакция физического сообщества на это предложение была неоднозначной. Были особые разногласия по поводу того, является ли кварк физической сущностью или просто абстракцией, используемой для объяснения концепций, которые не были полностью поняты в то время. [30]

Менее чем через год были предложены расширения модели Гелл-Манна–Цвейга. Шелдон Глэшоу и Джеймс Бьёркен предсказали существование четвертого аромата кварка, который они назвали очарованием . Дополнение было предложено, потому что оно позволяло лучше описывать слабое взаимодействие (механизм, который позволяет кваркам распадаться), уравнивало число известных кварков с числом известных лептонов и подразумевало массовую формулу, которая правильно воспроизводила массы известных мезонов . [31]

Эксперименты по глубокому неупругому рассеянию, проведенные в 1968 году в Стэнфордском линейном ускорительном центре (SLAC) и опубликованные 20 октября 1969 года, показали, что протон содержит гораздо меньшие, точечные объекты и, следовательно, не является элементарной частицей. [6] [7] [32] В то время физики не хотели твердо идентифицировать эти объекты с кварками, вместо этого называя их « партонами » — термин, придуманный Ричардом Фейнманом . [33] [34] [35] Объекты, которые наблюдались в SLAC, позже были идентифицированы как верхние и нижние кварки, поскольку были открыты другие ароматы. [36] Тем не менее, «партон» по-прежнему используется как собирательный термин для составляющих адронов (кварков, антикварков и глюонов ). Ричард Тейлор , Генри Кендалл и Джером Фридман получили Нобелевскую премию по физике 1990 года за свою работу в SLAC.

Фотография треков пузырьковой камеры рядом со схемой тех же треков. Нейтрино (не видно на фото) входит снизу и сталкивается с протоном, образуя отрицательно заряженный мюон, три положительно заряженных пиона и один отрицательно заряженный пион, а также нейтральный лямбда-барион (не видно на фото). Затем лямбда-барион распадается на протон и отрицательный пион, образуя узор «V».
Фотография события, которое привело к открытию
Σ++
сбарион в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1974 году

Существование странного кварка было косвенно подтверждено экспериментами по рассеянию в SLAC: он не только был необходимым компонентом трехкварковой модели Гелл-Манна и Цвейга, но и давал объяснение каону (
К
) и пион (
π
) адроны, обнаруженные в космических лучах в 1947 году. [37]

В статье 1970 года Глэшоу, Джон Илиопулос и Лучано Майани представили механизм GIM (названный по их инициалам) для объяснения экспериментального отсутствия изменения аромата нейтральных токов . Эта теоретическая модель требовала существования пока еще не открытого очарованного кварка . [38] [39] Число предполагаемых ароматов кварков выросло до нынешних шести в 1973 году, когда Макото Кобаяши и Тосихидэ Маскава отметили, что экспериментальное наблюдение нарушения CP [nb 3] [40] можно было бы объяснить, если бы существовала еще одна пара кварков.

Очарованные кварки были получены почти одновременно двумя командами в ноябре 1974 года (см. Ноябрьская революция ) – одной в SLAC под руководством Бертона Рихтера и одной в Брукхейвенской национальной лаборатории под руководством Сэмюэля Тинга . Очарованные кварки наблюдались связанными с очарованными антикварками в мезонах. Обе стороны присвоили открытому мезону два разных символа, J и ψ ; таким образом, он стал официально известен как
Дж/ψ
мезон . Это открытие окончательно убедило физическое сообщество в справедливости кварковой модели. [35]

В последующие годы появилось несколько предложений по расширению кварковой модели до шести кварков. Из них, статья 1975 года Хаима Харари [41] была первой, в которой были введены термины верхний и нижний для дополнительных кварков. [42]

В 1977 году нижний кварк был обнаружен группой ученых из Fermilab под руководством Леона Ледермана . [43] [44] Это был весомый индикатор существования верхнего кварка: без верхнего кварка нижний кварк был бы без партнера. Только в 1995 году верхний кварк был наконец обнаружен, также группами CDF [45] и DØ [46] из Fermilab. [5] Он имел массу, намного большую, чем ожидалось, [47] почти такую ​​же, как у атома золота . [48]

Этимология

Некоторое время Гелл-Манн не мог определиться с точным написанием термина, который он намеревался ввести, пока не нашел слово «кварк» в книге Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану» 1939 года : [49]

– Три кварка за Мастера Марка!
Конечно, у него не так уж много лая
, И конечно, если он и есть, то все это мимо цели.

Слово quark — устаревшее английское слово, означающее каркать [50] , а приведенные выше строки — о птичьем хоре, насмехающемся над королем Марком Корнуольским в легенде о Тристане и Изольде . [51] Однако, особенно в немецкоязычных частях мира, существует широко распространенная легенда о том, что Джойс взял его от слова Quark , [52] немецкого слова славянского происхождения , которое обозначает творожный сыр , [53] но также является разговорным термином для «тривиальной чепухи». [54] В легенде говорится, что он услышал его во время поездки в Германию на фермерском рынке во Фрайбурге . [55] [56] Некоторые авторы, однако, отстаивают возможное немецкое происхождение слова Джойса quark . [57] Гелл-Манн более подробно остановился на названии quark в своей книге 1994 года «Кварк и ягуар» : [58]

В 1963 году, когда я дал название «кварк» основным составляющим нуклона, я сначала получил звук, без написания, которое могло быть «kwork». Затем, во время одного из моих случайных прочтений « Поминок по Финнегану » Джеймса Джойса, я наткнулся на слово «кварк» во фразе «Три кварка для сборщика Марка». Поскольку «кварк» (имея в виду, во-первых, крик чайки) явно предназначался для рифмовки с «Марком», а также «барком» и другими подобными словами, мне пришлось искать оправдание, чтобы произносить его как «kwork». Но книга представляет собой сон трактирщика по имени Хамфри Чимпден Уховерикер. Слова в тексте, как правило, взяты из нескольких источников одновременно, как слова « портманто » в «Сквозь зеркало» . Время от времени в книге встречаются фразы, которые частично определяются заказами напитков в баре. Поэтому я утверждал, что, возможно, одним из многочисленных источников крика "Три кварка для Мастера Марка" может быть "Три кварты для мистера Марка", и в этом случае произношение "кворк" не было бы полностью необоснованным. В любом случае, число три идеально соответствовало тому, как кварки встречаются в природе.

Цвейг предпочитал название «туз» для теоретизированной им частицы, но терминология Гелл-Манна приобрела известность после того, как модель кварка стала общепринятой. [59]

Ароматы кварков получили свои названия по нескольким причинам. Верхний и нижний кварки названы в честь верхнего и нижнего компонентов изоспина , которые они несут. [60] Странные кварки получили свое название, потому что они были обнаружены как компоненты странных частиц, обнаруженных в космических лучах за годы до того, как была предложена модель кварков; эти частицы считались «странными», потому что имели необычно долгое время жизни. [61] Глэшоу, который совместно с Бьёркеном предложил очарованный кварк, цитируется следующим образом: «Мы назвали нашу конструкцию «очарованным кварком», потому что мы были очарованы и довольны симметрией, которую она привнесла в субъядерный мир». [62] Названия «нижний» и «верхний», придуманные Харари, были выбраны, потому что они являются «логическими партнерами для верхних и нижних кварков». [41] [42] [61] Альтернативные названия для нижнего и верхнего кварков — «красота» и «истина» соответственно, [nb 4] но эти названия в некоторой степени вышли из употребления. [66] Хотя «истина» так и не прижилась, ускорительные комплексы, предназначенные для массового производства нижних кварков, иногда называют « фабриками красоты ». [67]

Характеристики

Электрический заряд

Кварки имеют дробные значения электрического заряда – либо (− ⁠1/3⁠ ) ​​или (+ ⁠2/3⁠ ) ​​раз элементарный заряд (e), в зависимости от аромата. Верхние, очаровательные и верхние кварки (совместно именуемые верхними кварками ) имеют заряд + ⁠2/3⁠  e; нижние, странные и нижние кварки ( кварки нижнего типа ) имеют заряд − ⁠1/3⁠  е. Антикварки имеют противоположный заряд по сравнению с соответствующими кварками; антикварки верхнего типа имеют заряд − ⁠2/3⁠  e и антикварки типа down имеют заряды + ⁠1/3⁠  e. Поскольку электрический заряд адрона является суммой зарядов составляющих его кварков, все адроны имеют целочисленные заряды: комбинация трех кварков (барионов), трех антикварков (антибарионов) или кварка и антикварка (мезонов) всегда дает целочисленные заряды. [68] Например, адронные составляющие атомных ядер, нейтроны и протоны, имеют заряды 0 e и +1 e соответственно; нейтрон состоит из двух нижних кварков и одного верхнего кварка, а протон — из двух верхних кварков и одного нижнего кварка. [12]

Вращаться

Спин является внутренним свойством элементарных частиц, а его направление является важной степенью свободы . Иногда его визуализируют как вращение объекта вокруг собственной оси (отсюда и название «спин»), хотя это понятие несколько неверно в субатомных масштабах, поскольку считается, что элементарные частицы точечные . [69]

Спин может быть представлен вектором , длина которого измеряется в единицах приведенной постоянной Планка ħ (произносится как «h bar»). Для кварков измерение компонента вектора спина вдоль любой оси может дать только значения + ⁠час/2⁠ или − ⁠час/2⁠ ; по этой причине кварки классифицируются как спин- ⁠1/2⁠ частиц. [70] Компонента спина вдоль заданной оси – по соглашению оси z – часто обозначается стрелкой вверх ↑ для значения + ⁠1/2⁠ и стрелка вниз ↓ для значения − ⁠1/2⁠ , помещенный после символа для аромата. Например, верхний кварк со спином + ⁠1/2⁠ вдоль оси z обозначается u↑. [71]

Слабое взаимодействие

Древовидная диаграмма, состоящая в основном из прямых стрелок. Нижний кварк разветвляется на верхний кварк и волнообразный W[супериндекс минус]-бозон, последний разветвляется на электрон и электронное антинейтрино с обратной стрелкой.
Диаграмма Фейнмана бета -распада со временем, текущим вверх. Матрица CKM (обсуждаемая ниже) кодирует вероятность этого и других распадов кварков.

Кварк одного аромата может трансформироваться в кварк другого аромата только посредством слабого взаимодействия, одного из четырех фундаментальных взаимодействий в физике элементарных частиц. Поглощая или испуская W-бозон , любой кварк верхнего типа (верхний, очарованный и верхний кварки) может трансформироваться в любой кварк нижнего типа (нижний, странный и нижний кварки) и наоборот. Этот механизм трансформации аромата вызывает радиоактивный процесс бета-распада , в котором нейтрон (
н
) «расщепляется» на протон (
п
), электрон (
е−
) и электронное антинейтрино (
ν
е) (см. рисунок). Это происходит, когда один из нижних кварков в нейтроне (
ты

г

г
) распадается на верхний кварк, испуская виртуальный
Вт−
бозон, превращающий нейтрон в протон (
ты

ты

г
).
Вт−
Затем бозон распадается на электрон и электронное антинейтрино. [72]

Как бета-распад, так и обратный процесс обратного бета-распада обычно используются в медицинских приложениях, таких как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), а также в экспериментах по обнаружению нейтрино .

Три шара "u", "c" и "t" обозначают "кварки верхнего типа" и стоят над тремя шарами "d", "s", "b" обозначают "кварки нижнего типа". Шары "u", "c" и "t" вертикально выровнены с шарами "d", "s" и b" соответственно. Цветные линии соединяют кварки "верхнего типа" и "нижнего типа", причем темнота цвета указывает на силу слабого взаимодействия между ними; Линии "d" к "u", "c" к "s" и "t" к "b" темные; Линии "c" к "d" и "s" к "u" сероватые; а линии "b" к "u", "b" к "c", "t" к "d" и "t" к "s" почти белые.
Силы слабых взаимодействий между шестью кварками. «Интенсивности » линий определяются элементами матрицы CKM .

Хотя процесс преобразования ароматов одинаков для всех кварков, каждый кварк имеет предпочтение преобразоваться в кварк своего собственного поколения. Относительные тенденции всех преобразований ароматов описываются математической таблицей , называемой матрицей Кабиббо–Кобаяши–Маскавы (матрица CKM). При обеспечении унитарности приблизительные величины элементов матрицы CKM следующие: [73]

где V ij представляет собой тенденцию кварка со вкусом i превращаться в кварк со вкусом j (или наоборот). [примечание 5]

Существует эквивалентная матрица слабого взаимодействия для лептонов (правая сторона W-бозона на приведенной выше диаграмме бета-распада), называемая матрицей Понтекорво–Маки–Накагавы–Сакаты (матрица PMNS). [74] Вместе матрицы CKM и PMNS описывают все преобразования ароматов, но связи между ними пока не ясны. [75]

Сильное взаимодействие и цветовой заряд

Зелёная и пурпурная («антизелёная») стрелки, нейтрализующие друг друга и превращающие друг друга в белый цвет, представляют мезон; красная, зелёная и синяя стрелки, нейтрализующие друг друга и превращающие друг друга в белый цвет, представляют барион; желтая («антисиняя»), пурпурная и голубая («антикрасная») стрелки, нейтрализующие друг друга и превращающие друг друга в белый цвет, представляют антибарион.
Все типы адронов имеют нулевой суммарный цветовой заряд.
Картина сильных зарядов для трех цветов кварка, трех 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 как синий , зеленый и красный . [nb 6] Каждый из них дополняется антицветом – антисиним , антизеленым и антикрасным . Каждый кварк несет цвет, в то время как каждый антикварк несет антицвет. [76]

Система притяжения и отталкивания между кварками, заряженными различными комбинациями трех цветов, называется сильным взаимодействием , которое опосредовано частицами-переносчиками силы, известными как глюоны ; это подробно обсуждается ниже. Теория, описывающая сильные взаимодействия, называется квантовой хромодинамикой (КХД). Кварк, который будет иметь одно цветовое значение, может образовать связанную систему с антикварком, несущим соответствующий антицвет. Результатом двух притягивающихся 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 . Аналогично, комбинация трех кварков, каждый с разными цветовыми зарядами, или трех антикварков, каждый с разными антицветовыми зарядами, приведут к одному и тому же «белому» цветовому заряду и образованию бариона или антибариона . [ 77]

В современной физике элементарных частиц калибровочные симметрии — своего рода группа симметрии — связывают взаимодействия между частицами (см. калибровочные теории ). Цвет SU(3) (обычно сокращенно SU(3) c ) — это калибровочная симметрия, которая связывает цветовой заряд в кварках и является определяющей симметрией для квантовой хромодинамики. [78] Так же, как законы физики не зависят от того, какие направления в пространстве обозначены как x , y , и z , и остаются неизменными, если оси координат поворачиваются в новую ориентацию, физика квантовой хромодинамики не зависит от того, какие направления в трехмерном цветовом пространстве обозначены как синий, красный и зеленый. Преобразования цвета SU(3) c соответствуют «вращению» в цветовом пространстве (которое, говоря математическим языком, является комплексным пространством ). Каждый аромат кварка f , каждый с подтипами f B , f G , f R , соответствующими цветам кварка, [79] образует триплет: трехкомпонентное квантовое поле , которое преобразуется в соответствии с фундаментальным представлением SU(3) c . [80] Требование, чтобы SU(3) c было локальным – то есть чтобы его преобразования могли изменяться в зависимости от пространства и времени – определяет свойства сильного взаимодействия. В частности, это подразумевает существование восьми типов глюонов , действующих как его переносчики сил. [78] [81]

Масса

Текущие массы кварков для всех шести ароматов в сравнении, как шары пропорциональных объемов. Протон (серый) и электрон  (красный) показаны в левом нижнем углу для масштаба.

Для обозначения массы кварка используются два термина: текущая масса кварка относится к массе самого кварка, в то время как масса составного кварка относится к текущей массе кварка плюс масса поля глюонной частицы, окружающего кварк. [82] Эти массы обычно имеют очень разные значения. Большая часть массы адрона исходит от глюонов, которые связывают составные кварки вместе, а не от самих кварков. Хотя глюоны по своей сути безмассовы, они обладают энергией — более конкретно, энергией связи квантовой хромодинамики (QCBE) — и именно она вносит столь большой вклад в общую массу адрона (см. массу в специальной теории относительности ). Например, протон имеет массу приблизительно938  МэВ/ c2 , из которых масса покоя трех валентных кварков дает только около9 МэВ/ c 2 ; большую часть остатка можно отнести к энергии поля глюонов [83] [84] (см. нарушение киральной симметрии ). Стандартная модель постулирует, что элементарные частицы получают свои массы из механизма Хиггса , который связан с бозоном Хиггса . Есть надежда, что дальнейшие исследования причин большой массы топ-кварка ~173 ГэВ/ c2 , почти масса атома золота, [ 83] [85] может пролить больше света на происхождение массы кварков и других элементарных частиц. [86]

Размер

В КХД кварки считаются точечными сущностями с нулевым размером. По состоянию на 2014 год экспериментальные данные указывают на то, что они не больше, чем в 10−4 раза больше размера протона, т.е. меньше, чем 10−19 метров . [87]

Таблица свойств

В следующей таблице суммированы основные свойства шести кварков. Квантовые числа ароматов ( изоспин ( I 3 ), очарование ( C ), странность ( S , не путать со спином), верховность ( T ) и низинность ( B ′)) присваиваются определенным ароматам кварков и обозначают качества систем на основе кварков и адронов. Барионное число ( B ) равно + ⁠1/3⁠ для всех кварков, поскольку барионы состоят из трех кварков. Для антикварков электрический заряд ( Q ) и все квантовые числа ароматов ( B , I 3 , C , S , T , и B ′) имеют противоположные знаки. Масса и полный угловой момент ( J ; равен спину для точечных частиц) не меняют знак для антикварков.


J = полный угловой момент , B = барионное число , Q = электрический заряд ,
I 3 = изоспин , C = очарование , S = странность , T = верховность , B ′ = низовость .

* Такие обозначения, как173 210 ± 510  ± 710, в случае топ-кварка, обозначает два типа неопределенности измерений
 : первая неопределенность носит статистический характер, а вторая — систематический .

Взаимодействующие кварки

Как описано в квантовой хромодинамике , сильное взаимодействие между кварками опосредовано глюонами, безмассовыми векторными калибровочными бозонами . Каждый глюон несет один цветовой заряд и один антицветовой заряд. В стандартной структуре взаимодействий частиц (часть более общей формулировки, известной как теория возмущений ) глюоны постоянно обмениваются между кварками посредством виртуального процесса испускания и поглощения. Когда глюон передается между кварками, изменение цвета происходит в обоих; например, если красный кварк испускает красно-антизеленый глюон, он становится зеленым, а если зеленый кварк поглощает красно-антизеленый глюон, он становится красным. Поэтому, хотя цвет каждого кварка постоянно меняется, их сильное взаимодействие сохраняется. [88] [89] [90]

Поскольку глюоны несут цветовой заряд, они сами способны испускать и поглощать другие глюоны. Это вызывает асимптотическую свободу : по мере того, как кварки сближаются друг с другом, хромодинамическая сила связи между ними ослабевает. [91] И наоборот, по мере увеличения расстояния между кварками сила связи усиливается. Цветовое поле становится напряженным, подобно тому, как эластичная лента напрягается при растяжении, и больше глюонов соответствующего цвета спонтанно создается для усиления поля. Выше определенного 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. [92] [93] Этот процесс адронизации происходит до того, как кварки, образованные при столкновении с высокой энергией, смогут взаимодействовать каким-либо другим способом. Единственным исключением является верхний кварк, который может распасться до того, как он адронизируется. [94]

Морские кварки

Адроны содержат, наряду с валентными кварками (
д
в), которые вносят вклад в их квантовые числа , виртуальный кварк-антикварк (
д

д
) пары, известные как морские кварки (
д
с). Морские кварки образуются, когда глюон цветового поля адрона расщепляется; этот процесс также работает в обратном направлении, в котором аннигиляция двух морских кварков производит глюон. Результатом является постоянный поток расщеплений и рождений глюонов, в просторечии известных как «море». [95] Морские кварки гораздо менее стабильны, чем их валентные аналоги, и они обычно аннигилируют друг друга внутри адрона. Несмотря на это, морские кварки могут адронизироваться в барионные или мезонные частицы при определенных обстоятельствах. [96]

Другие фазы кварковой материи

Кварк-глюонная плазма существует при очень высоких температурах; адронная фаза существует при более низких температурах и барионных плотностях, в частности ядерная материя для относительно низких температур и промежуточных плотностей; цветная сверхпроводимость существует при достаточно низких температурах и высоких плотностях.
Качественное представление фазовой диаграммы кварковой материи. Точные детали диаграммы являются предметом текущих исследований. [97] [98]

При достаточно экстремальных условиях кварки могут стать «деконфайнментированными» из связанных состояний и распространяться как термализованные «свободные» возбуждения в более крупной среде. В ходе асимптотической свободы сильное взаимодействие ослабевает при повышении температуры. В конце концов, ограничение цвета будет эффективно потеряно в чрезвычайно горячей плазме свободно движущихся кварков и глюонов. Эта теоретическая фаза материи называется кварк-глюонной плазмой . [99]

Точные условия, необходимые для возникновения этого состояния, неизвестны и стали предметом множества спекуляций и экспериментов. Оценка ставит необходимую температуру на(1,90 ± 0,02) × 10 12 кельвина . [100] Хотя состояние полностью свободных кварков и глюонов никогда не было достигнуто (несмотря на многочисленные попытки ЦЕРНа в 1980-х и 1990-х годах), [101] недавние эксперименты на релятивистском коллайдере тяжелых ионов дали доказательства того, что жидкоподобная кварковая материя демонстрирует «почти идеальное» жидкое движение . [102]

Кварк-глюонная плазма будет характеризоваться большим увеличением числа пар более тяжелых кварков по отношению к числу пар верхних и нижних кварков. Считается, что в период до 10−6 секунд после Большого взрыва ( эпоха кварков ) Вселенная была заполнена кварк-глюонной плазмой, поскольку температура была слишком высокой для стабильности адронов. [103]

При достаточно высокой плотности барионов и относительно низких температурах – возможно, сопоставимых с теми, что обнаружены в нейтронных звездах – ожидается, что кварковая материя выродится в ферми-жидкость слабо взаимодействующих кварков. Эта жидкость будет характеризоваться конденсацией цветных кварковых куперовских пар , тем самым нарушая локальную симметрию SU(3) c . Поскольку кварковые куперовские пары несут цветовой заряд, такая фаза кварковой материи будет сверхпроводящей по цвету ; то есть цветовой заряд сможет проходить через нее без сопротивления. [104]

Смотрите также

Пояснительные записки

  1. ^ Существует также теоретическая возможность существования более экзотических фаз кварковой материи.
  2. ^ Основные доказательства основаны на ширине резонанса
    З0
    бозон     , который ограничивает массу нейтрино 4-го поколения более чем ~45 ГэВ/ c2 . Это будет сильно контрастировать с нейтрино других трех поколений, массы которых не могут превышать2 МэВ/ с2 .
  3. ^ Нарушение CP-симметрии — это явление, при котором слабые взаимодействия ведут себя по-разному, когда левое и правое меняются местами ( симметрия P ), а частицы заменяются соответствующими им античастицами ( симметрия C ).
  4. ^ «Красота» и «истина» противопоставляются в последних строках поэмы Китса 1819 года « Ода греческой урне » и, возможно, являются источником этих названий. [63] [64] [65]
  5. ^ 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 ) соответствующей записи CKM.
  6. ^ Несмотря на свое название, цветовой заряд не связан с цветовым спектром видимого света.

Ссылки

  1. ^ "Кварк (субатомная частица)". Encyclopaedia Britannica . Получено 29 июня 2008 г.
  2. ^ R. Nave. "Confinement of Quarks". HyperPhysics . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy . Получено 29 июня 2008 г.
  3. ^ R. Nave. "Bag Model of Quark Confinement". HyperPhysics . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy . Получено 29 июня 2008 г.
  4. ^ ab R. Nave. "Quarks". HyperPhysics . Georgia State University , Department of Physics and Astronomy . Получено 29 июня 2008 г.
  5. ^ abcd B. Carithers; P. Grannis (1995). "Открытие топ-кварка" (PDF) . Beam Line . 25 (3): 4–16 . Получено 23 сентября 2008 г. .
  6. ^ ab ED Bloom; et al. (1969). "Высокоэнергетическое неупругое e–p рассеяние при 6° и 10°". Physical Review Letters . 23 (16): 930–934. Bibcode :1969PhRvL..23..930B. doi : 10.1103/PhysRevLett.23.930 .
  7. ^ ab M. Breidenbach; et al. (1969). "Наблюдаемое поведение высоконеупругого рассеяния электронов и протонов". Physical Review Letters . 23 (16): 935–939. Bibcode :1969PhRvL..23..935B. doi :10.1103/PhysRevLett.23.935. OSTI  1444731. S2CID  2575595.
  8. ^ SSM Wong (1998). Введение в ядерную физику (2-е изд.). Wiley Interscience . стр. 30. ISBN 978-0-471-23973-4.
  9. ^ KA Peacock (2008). Квантовая революция . Greenwood Publishing Group . стр. 125. ISBN 978-0-313-33448-1.
  10. ^ B. Povh; C. Scholz; K. Rith; F. Zetsche (2008). Частицы и ядра . Springer . стр. 98. ISBN 978-3-540-79367-0.
  11. ↑ Раздел 6.1. в PCW Davies (1979). Силы природы. Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-22523-6.
  12. ^ abc M. Munowitz (2005). Знание . Oxford University Press . стр. 35. ISBN 978-0-19-516737-5.
  13. ^ W.-M. Yao; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Обзор физики элементарных частиц: обновление Pentaquark" (PDF) . Journal of Physics G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
  14. ^ С.-К. Чой и др. ( Belle Collaboration ) (2008). «Наблюдение резонансно-подобной структуры в
    π±
    Ψ′ Распределение масс в исключительном B→K
    π±
    Ψ′ распадается". Physical Review Letters . 100 (14): 142001. arXiv : 0708.1790 . Bibcode : 2008PhRvL.100n2001C. doi : 10.1103/PhysRevLett.100.142001. PMID  18518023. S2CID  119138620.
  15. ^ "Belle Discovers a New Type of Meson" (пресс-релиз). KEK . 2007. Архивировано из оригинала 22 января 2009. Получено 20 июня 2009 .
  16. ^ R. Aaij; et al. ( Сотрудничество LHCb ) (2014). "Наблюдение резонансного характера состояния Z(4430) " . Physical Review Letters . 112 (22): 222002. arXiv : 1404.1903 . Bibcode : 2014PhRvL.112v2002A. doi : 10.1103/PhysRevLett.112.222002. PMID  24949760. S2CID  904429.
  17. ^ R. Aaij; et al. ( сотрудничество LHCb ) (2015). "Наблюдение резонансов J/ψp, согласующихся с состояниями пентакварка в распадах Λ0b→J/ψK−p". Physical Review Letters . 115 (7): 072001. arXiv : 1507.03414 . Bibcode : 2015PhRvL.115g2001A. doi : 10.1103/PhysRevLett.115.072001 . PMID  26317714.
  18. ^ C. Amsler; et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Обзор физики элементарных частиц: кварки b′ (4-го поколения), поиски" (PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1–1340. Bibcode : 2008PhLB..667....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID  227119789.
  19. ^ C. Amsler; et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Обзор физики элементарных частиц: t′ (4th Generation) Quarks, Searches for" (PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1–1340. Bibcode : 2008PhLB..667....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID  227119789.
  20. ^ D. Decamp; et al. ( Сотрудничество ALEPH ) (1989). "Определение числа видов легких нейтрино" (PDF) . Physics Letters B. 231 ( 4): 519. Bibcode : 1989PhLB..231..519D. doi : 10.1016/0370-2693(89)90704-1.
  21. ^ А. Фишер (1991). «В поисках начала времени: космическая связь». Popular Science . 238 (4): 70.
  22. ^ JD Barrow (1997) [1994]. "Сингулярность и другие проблемы". Происхождение Вселенной (переиздание). Basic Books . ISBN 978-0-465-05314-8.
  23. ^ DH Perkins (2003). Астрофизика элементарных частиц . Oxford University Press . стр. 4. ISBN 978-0-19-850952-3.
  24. ^ ab M. Gell-Mann (1964). "Схематическая модель барионов и мезонов". Physics Letters . 8 (3): 214–215. Bibcode :1964PhL.....8..214G. doi :10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
  25. ^ ab G. Zweig (17 января 1964 г.). "Модель SU(3) для симметрии сильного взаимодействия и ее нарушение" (PDF) . Сервер документов ЦЕРН . CERN-TH-401.
  26. ^ ab G. Zweig (21 февраля 1964 г.). "Модель SU(3) для симметрии сильного взаимодействия и ее нарушение: II". Сервер документов ЦЕРН . doi :10.17181/CERN-TH-412. CERN-TH-412.
  27. ^ М. Гелл-Манн (2000) [1964]. "Восьмеричный путь: теория симметрии сильного взаимодействия". В М. Гелл-Манн, И. Нееман (ред.). Восьмеричный путь . Westview Press . стр. 11. ISBN 978-0-7382-0299-0.
    Оригинал: М. Гелл-Манн (1961). Восьмеричный путь: теория симметрии сильного взаимодействия (отчет). Синхротронная лаборатория Калифорнийского технологического института . doi :10.2172/4008239. CTSL-20 – через Университет Северного Техаса.
  28. ^ Y. Ne'eman (2000) [1964]. "Вывод сильных взаимодействий из калибровочной инвариантности". В M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ред.). Восьмеричный путь . Westview Press . ISBN 978-0-7382-0299-0.
    Оригинал Y. Ne'eman (1961). "Вывод сильных взаимодействий из калибровочной инвариантности". Ядерная физика . 26 (2): 222. Bibcode :1961NucPh..26..222N. doi :10.1016/0029-5582(61)90134-1.
  29. ^ RC Olby; GN Cantor (1996). Companion to the History of Modern Science . Taylor & Francis . стр. 673. ISBN 978-0-415-14578-7.
  30. ^ А. Пикеринг (1984). Построение кварков . Издательство Чикагского университета . С. 114–125. ISBN 978-0-226-66799-7.
  31. ^ BJ Bjorken; SL Glashow (1964). «Элементарные частицы и SU(4)». Physics Letters . 11 (3): 255–257. Bibcode : 1964PhL....11..255B. doi : 10.1016/0031-9163(64)90433-0.
  32. ^ JI Friedman. "Дорога к Нобелевской премии". Университет Хюэ . Архивировано из оригинала 25 декабря 2008 года . Получено 29 сентября 2008 года .
  33. ^ RP Feynman (1969). "Very High-Energy Collisions of Hadrons" (PDF) . Physical Review Letters . 23 (24): 1415–1417. Bibcode : 1969PhRvL..23.1415F. doi : 10.1103/PhysRevLett.23.1415.
  34. ^ S. Kretzer; HL Lai; FI Olness; WK Tung (2004). "CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects". Physical Review D. 69 ( 11): 114005. arXiv : hep-ph/0307022 . Bibcode : 2004PhRvD..69k4005K. doi : 10.1103/PhysRevD.69.114005. S2CID  119379329.
  35. ^ ab DJ Griffiths (1987). Введение в элементарные частицы . John Wiley & Sons . стр. 42. ISBN 978-0-471-60386-3.
  36. ^ ME Peskin; DV Schroeder (1995). Введение в квантовую теорию поля . Addison–Wesley . стр. 556. ISBN 978-0-201-50397-5.
  37. ^ В. В. Ежела (1996). Физика элементарных частиц . Спрингер . п. 2. ISBN 978-1-56396-642-2.
  38. ^ SL Glashow; J. Iliopoulos; L. Maiani (1970). «Слабые взаимодействия с симметрией лептон–адрона». Physical Review D. 2 ( 7): 1285–1292. Bibcode :1970PhRvD...2.1285G. doi :10.1103/PhysRevD.2.1285.
  39. ^ DJ Griffiths (1987). Введение в элементарные частицы . John Wiley & Sons . стр. 44. ISBN 978-0-471-60386-3.
  40. ^ М. Кобаяши; Т. Маскава (1973). «CP-нарушение в перенормируемой теории слабого взаимодействия». Progress of Theoretical Physics . 49 (2): 652–657. Bibcode :1973PThPh..49..652K. doi : 10.1143/PTP.49.652 . hdl : 2433/66179 .
  41. ^ ab H. Harari (1975). "Новая кварковая модель для адронов". Physics Letters B. 57 ( 3): 265. Bibcode :1975PhLB...57..265H. doi :10.1016/0370-2693(75)90072-6.
  42. ^ ab KW Staley (2004). Доказательства существования топ-кварка. Cambridge University Press . С. 31–33. ISBN 978-0-521-82710-2.
  43. ^ SW Herb; et al. (1977). "Наблюдение димюонного резонанса при 9,5 ГэВ в столкновениях протонов с ядрами при 400 ГэВ". Physical Review Letters . 39 (5): 252. Bibcode : 1977PhRvL..39..252H. doi : 10.1103/PhysRevLett.39.252. OSTI  1155396.
  44. ^ М. Бартусяк (1994). Позитрон по имени Присцилла. National Academies Press . стр. 245. ISBN 978-0-309-04893-4.
  45. ^ Ф. Абэ и др. ( CDF Collaboration ) (1995). "Наблюдение за образованием топ-кварка в
    п

    п
    Столкновения с детектором коллайдера в Фермилабе». Physical Review Letters . 74 (14): 2626–2631. arXiv : hep-ex/9503002 . Bibcode : 1995PhRvL..74.2626A. doi : 10.1103/PhysRevLett.74.2626. PMID  10057978. S2CID  119451328.
  46. ^ S. Abachi; et al. ( DØ Collaboration ) (1995). "Наблюдение за верхним кварком". Physical Review Letters . 74 (14): 2632–2637. arXiv : hep-ex/9503003 . Bibcode : 1995PhRvL..74.2632A. doi : 10.1103/PhysRevLett.74.2632. PMID  10057979. S2CID  42826202.
  47. ^ KW Staley (2004). Доказательства существования топ-кварка . Cambridge University Press . стр. 144. ISBN 978-0-521-82710-2.
  48. ^ "Новое точное измерение массы топ-кварка". Новости Брукхейвенской национальной лаборатории . 2004. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Получено 3 ноября 2013 года .
  49. ^ Дж. Джойс (1982) [1939]. Поминки по Финнегану. Книги о пингвинах . п. 383. ИСБН 978-0-14-006286-1.
  50. ^ Американский словарь наследия английского языка . Получено 2 октября 2020 г.
  51. ^ Л. Криспи; С. Слоут (2007). Как Джойс написал «Поминки по Финнегану». Генетическое руководство по главам . Издательство Висконсинского университета . стр. 345. ISBN 978-0-299-21860-7.
  52. ^ Х. Фрич (2007). Das absolut Unveränderliche. Die letzten Rätsel der Physik . Пайпер Верлаг . п. 99. ИСБН 978-3-492-24985-0.
  53. ^ S. Pronk-Tiethoff (2013). Германские заимствования в праславянском языке. Rodopi . стр. 71. ISBN 978-94-012-0984-7.
  54. ^ «Какое отношение имеет «Кварк» к «Поминкам по Финнегану»?». Merriam-Webster . Получено 17 января 2018 г.
  55. ↑ У. Шнабель (16 сентября 2020 г.). «Кварки так реальны, как Папст». Ди Цайт . Проверено 2 октября 2020 г. .
  56. ^ Х. Бек (2 февраля 2017 г.). «Аллес Кварк? Миф о физике и Джеймсе Джойсе». Литературный портал Баварии . Проверено 2 октября 2020 г. .
  57. ^ GEP Gillespie. «Почему Джойс ответственен и не ответственен за кварк в современной физике» (PDF) . Статьи о Джойсе 16. Получено 17 января 2018 г.
  58. ^ М. Гелл-Манн (1995). Кварк и Ягуар: приключения в простом и сложном . Henry Holt and Co. стр. 180. ISBN 978-0-8050-7253-2.
  59. ^ J. Gleick (1992). Гений: Ричард Фейнман и современная физика . Little Brown and Company . стр. 390. ISBN 978-0-316-90316-5.
  60. ^ JJ Sakurai (1994). SF Tuan (ред.). Современная квантовая механика (пересмотренное издание). Addison–Wesley . стр. 376. ISBN 978-0-201-53929-5.
  61. ^ ab DH Perkins (2000). Введение в физику высоких энергий . Cambridge University Press . стр. 8. ISBN 978-0-521-62196-0.
  62. ^ М. Риордан (1987). Охота на кварк: правдивая история современной физики. Simon & Schuster . стр. 210. ISBN 978-0-671-50466-3.
  63. ^ WB Rolnick (2003). Остатки падения: раскрытие секретов частиц . World Scientific . стр. 136. ISBN 978-981-238-060-9. Получено 14 октября 2018 г. . кварк китс правда красота.
  64. ^ N. Mee (2012). Сила Хиггса: Космическая симметрия разрушена. Quantum Wave Publishing. ISBN 978-0-9572746-1-7. Получено 14 октября 2018 г.
  65. ^ П. Гуден (2016). Можем ли мы одолжить ваш язык?: Как английский крадет слова со всего мира. Голова Зевса. ISBN 978-1-78497-798-6. Получено 14 октября 2018 г.
  66. ^ Ф. Клоуз (2006). Новый космический лук . CRC Press . стр. 133. ISBN 978-1-58488-798-0.
  67. ^ JT Volk; et al. (1987). «Письмо о намерениях создания фабрики красоты Tevatron» (PDF) . Предложение Fermilab № 783.
  68. ^ C. Quigg (2006). "Частицы и Стандартная модель". В G. Fraser (ред.). Новая физика для XXI века . Cambridge University Press . стр. 91. ISBN 978-0-521-81600-7.
  69. ^ "Стандартная модель физики элементарных частиц". BBC. 2002. Получено 19 апреля 2009 .
  70. ^ Ф. Клоуз (2006). Новый космический лук . CRC Press . стр. 80–90. ISBN 978-1-58488-798-0.
  71. ^ Д. Линкольн (2004). Понимание Вселенной . World Scientific . стр. 116. ISBN 978-981-238-705-9.
  72. ^ "Слабые взаимодействия". Виртуальный центр для посетителей . Стэнфордский центр линейных ускорителей . 2008. Архивировано из оригинала 23 ноября 2011 года . Получено 28 сентября 2008 года .
  73. ^ K. Nakamura; et al. ( Particle Data Group ) (2010). "Обзор физики частиц: матрица смешивания кварков CKM" (PDF) . Journal of Physics G. 37 ( 7A): 075021. Bibcode : 2010JPhG...37g5021N. doi : 10.1088/0954-3899/37/7A/075021 .
  74. ^ Z. Maki; M. Nakagawa; S. Sakata (1962). «Замечания о единой модели элементарных частиц». Progress of Theoretical Physics . 28 (5): 870. Bibcode :1962PThPh..28..870M. doi : 10.1143/PTP.28.870 .
  75. ^ Британская Колумбия Чаухан; М. Пикариелло; Дж. Пулидо; Э. Торренте-Лухан (2007). «Дополнительность кварка-лептона, нейтрино и данные стандартной модели предсказывают θ»ПМНС
    13    =9°+1°
    −2°    ". Европейский физический журнал . C50 (3): 573–578. arXiv : hep-ph/0605032 . Bibcode : 2007EPJC...50..573C. doi : 10.1140/epjc/s10052-007-0212-z. S2CID  118107624.
  76. ^ Р. Нейв. «Сила цвета». HyperPhysics . Университет штата Джорджия , кафедра физики и астрономии . Получено 26 апреля 2009 г.
  77. ^ Б. А. Шумм (2004). Вещи в глубине души. Издательство Университета Джонса Хопкинса . стр. 131–132. ISBN 978-0-8018-7971-5.
  78. ^ ab Часть III ME Peskin; DV Schroeder (1995). Введение в квантовую теорию поля . Addison–Wesley . ISBN 978-0-201-50397-5.
  79. ^ В. Айк (1995). Сила симметрии . Cambridge University Press . стр. 216. ISBN 978-0-521-45591-6.
  80. ^ MY Han (2004). История света . World Scientific . стр. 78. ISBN 978-981-256-034-6.
  81. ^ C. Sutton. "Квантовая хромодинамика (физика)". Encyclopaedia Britannica Online . Получено 12 мая 2009 г.
  82. ^ А. Уотсон (2004). Квантовый кварк . Cambridge University Press . С. 285–286. ISBN 978-0-521-82907-6.
  83. ^ abc KA Olive; et al. ( Particle Data Group ) (2014). "Обзор физики элементарных частиц". Chinese Physics C. 38 ( 9): 1–708. arXiv : 1412.1408 . Bibcode : 2014ChPhC..38i0001O. doi : 10.1088/1674-1137/38/9/090001 . PMID  10020536.
  84. ^ W. Weise; AM Green (1984). Кварки и ядра . World Scientific . стр. 65–66. ISBN 978-9971-966-61-4.
  85. ^ D. McMahon (2008). Квантовая теория поля демистифицирована . McGraw–Hill . стр. 17. ISBN 978-0-07-154382-8.
  86. ^ SG Roth (2007). Прецизионная электрослабая физика на электрон-позитронных коллайдерах . Springer . стр. VI. ISBN 978-3-540-35164-1.
  87. ^ «Меньше, чем маленький: в поисках чего-то нового с LHC Дона Линкольна, блог PBS Nova, 28 октября 2014 г.». PBS . 28 октября 2014 г.
  88. ^ RP Feynman (1985). QED: Странная теория света и материи (1-е изд.). Princeton University Press . С. 136–137. ISBN 978-0-691-08388-9.
  89. ^ М. Вельтман (2003). Факты и тайны в физике элементарных частиц . World Scientific . стр. 45–47. ISBN 978-981-238-149-1.
  90. ^ Ф. Вильчек; Б. Девайн (2006). Фантастические реальности . World Scientific . стр. 85. ISBN 978-981-256-649-2.
  91. ^ Ф. Вильчек; Б. Девайн (2006). Фантастические реальности . World Scientific . стр. 400 и далее. ISBN 978-981-256-649-2.
  92. ^ М. Вельтман (2003). Факты и тайны в физике элементарных частиц . World Scientific . стр. 295–297. ISBN 978-981-238-149-1.
  93. ^ T. Yulsman (2002). Происхождение . CRC Press . стр. 55. ISBN 978-0-7503-0765-9.
  94. ^ PA Zyla; et al. ( Particle Data Group ) (2020). "Top quark" (PDF) . Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 : 083C01.
  95. ^ J. Steinberger (2005). Изучение частиц . Springer . стр. 130. ISBN 978-3-540-21329-1.
  96. ^ C.-Y. Wong (1994). Введение в столкновения тяжелых ионов высокой энергии . World Scientific . стр. 149. ISBN 978-981-02-0263-7.
  97. ^ SB Rüester; V. Werth; M. Buballa; IA Shovkovy; DH Rischke (2005). "Фазовая диаграмма нейтрального кваркового наттера: самосогласованная трактовка масс кварков". Physical Review D. 72 ( 3): 034003. arXiv : hep-ph/0503184 . Bibcode : 2005PhRvD..72c4004R. doi : 10.1103/PhysRevD.72.034004. S2CID  10487860.
  98. ^ MG Alford; K. Rajagopal; T. Schaefer; A. Schmitt (2008). «Цветная сверхпроводимость в плотной кварковой материи». Reviews of Modern Physics . 80 (4): 1455–1515. arXiv : 0709.4635 . Bibcode :2008RvMP...80.1455A. doi :10.1103/RevModPhys.80.1455. S2CID  14117263.
  99. ^ С. Мровчинский (1998). «Кварк-глюонная плазма». Акта Физика Полоника Б. 29 (12): 3711. arXiv : nucl-th/9905005 . Бибкод : 1998AcPPB..29.3711M .
  100. ^ Z. Fodor; SD Katz (2004). "Критическая точка КХД при конечных T и μ, решеточные результаты для физических масс кварков". Журнал физики высоких энергий . 2004 (4): 50. arXiv : hep-lat/0402006 . Bibcode : 2004JHEP...04..050F. doi : 10.1088/1126-6708/2004/04/050 .
  101. ^ U. Heinz; M. Jacob (2000). «Доказательства нового состояния материи: оценка результатов программы ЦЕРН по свинцовому пучку». arXiv : nucl-th/0002042 .
  102. ^ "Ученые RHIC подают "идеальную" жидкость". Брукхейвенская национальная лаборатория . 2005. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Получено 22 мая 2009 года .
  103. ^ T. Yulsman (2002). Истоки: поиски наших космических корней . CRC Press . стр. 75. ISBN 978-0-7503-0765-9.
  104. ^ A. Sedrakian; JW Clark; MG Alford (2007). Спаривание в фермионных системах . World Scientific . стр. 2–3. ISBN 978-981-256-907-3.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Кварк».
Найдите слово «кварк» в Викисловаре, бесплатном словаре.