составляет 10-18 м). С другой стороны, адроны оказались более сложными частицами. Обилие уже открытых и вновь открываемых адронов наводит на мысль, что все они построены из каких-то других, более фундаментальных, частиц. С наибольшим успехом эта идея реализована в кварковой модели адронов. Кварковая модель объясняет не только систематику, но и динамику адронов. Она приводит к массе оправдывающихся предсказаний и в настоящее время считается общепризнанной. В 1963 г. Гелл-Манном и независимо от него Цвейгом была выдвинута гипотеза, подтвержденная дальнейшими исследованиями, что все адроны построены из более фундаментальных частиц, которые, по предложению Гелл-Манна, были названы кварками. На основе кварковой гипотезы не только была понята структура уже известных адронов, но и предсказано существование новых. К настоящему времени установлено существование шести разновидностей (или так называемых ароматов) кварков: верхний - u, нижний - d, странный - s, очарованный - с, прекрасный (прелестный) - b, высший - t. Все кварки имеют спин 1/2 (фермионы), барионный заряд 1/3 и дробный электрический заряд. Кварки u, c, t называют верхними, т.к. они имеют дробный электрический заряд +2/3. Остальные кварки d, s, b с электрическим зарядом - 1/3 принято называть нижними. Полный набор всех квантовых чисел для каждого кварка носит название аромат. Таким образом, кварки имеют шесть ароматов. Каждому кварку соответствует свой антикварк. Кварки являются «кирпичиками» адронов.
Кварковый состав барионов. Спин бариона полуцелый, поэтому барионы состоят из нечетного (кроме одного) числа кварков. В основном барионы состоят из трех кварков (частицы с большим нечетным числом кварков, например из пяти - пентакварк, относятся к разряду экзотических). Рассмотрим случай, когда барион имеет спин, равный 1/2 (когда спины двух кварков параллельны, а спин третьего направлен противоположно). К таким частицам относятся, например, протон и нейтрон. Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка (p → uud), нейтрон состоит из одного u-кварка и двух d-кварков (n → udd). Их античастицы построены из антикварков: ...
Кварковый состав мезонов. Мезоны, обладая целочисленным спином (бозоны), построены из двух кварков: кварка и антикварка. Наиболее легкие заряженные мезоны представляются комбинациями ...
Это π-мезоны: ... Нейтральный π0-мезон состоит также из кварка и антикварка. Но здесь проявляется необычное свойство микромира - линейная суперпозиция структур (состояний), π0-мезон с
|