Никакие другие взаимодействия, которые физики изучали ранее, не обладали столь необычным свойством. Расчеты показывают, что силы, действующие между кварком и антикварком, действительно, начиная с rкр ≈ 10-13 см, перестают зависеть от расстояния, оставаясь на уровне огромной величины. На расстоянии r ~ 10-12 см (равном радиусу средних атомных ядер) цветные силы более чем в 100 тысяч раз больше электромагнитных сил. Если сравнить цветную силу с ядерными силами между протоном и нейтроном внутри ядра, то оказывается, что цветная сила в тысячи раз больше ядерных! Однако выделить цветную энергию невозможно. Это связано с тем, что при увеличении расстояния между кварками линейно растет потенциальная энергия взаимодействия до тех пор, пока энергетически становится более выгодным образовать разрыв с рождением кварк-антикварковой пары частиц. Это происходит тогда, когда потенциальная энергия в месте разрыва больше энергии покоя кварка и антикварка. Отделение кварка, например, от протона, составляющим которого он является, требует энергии ~1013 ГэВ. Но задолго до достижения такого уровня энергии вмешался бы другой процесс. Из энергии, поставленной для выделения одного кварка, материализовались бы новые кварк и антикварк. Новый кварк занял бы в протоне место удаленного, и частица была бы восстановлена. Новый антикварк прицепился бы к вытесненному кварку, образуя мезон. Вместо отделения цветного кварка мы добились бы лишь создания бесцветного мезона. Этот механизм не дает нам увидеть отдельный кварк, отдельный глюон или любую комбинацию кварков или глюонов, которая имела бы цвет.
Такие качественные представления о рождении кварка-антикварка позволяют понять, почему одиночные кварки вообще не наблюдаются и не могут наблюдаться в природе.
В цветовом взаимодействии участвуют три вида цветовых «зарядов», и это приводит к «вечному пленению» кварков и глюонов внутри адронов, поэтому выделение цветовой энергии невозможно. Это явление
|