33. Кварковая структура частиц

Эволюция структурных представлений о частицах (модели Ферми и Янга; Саката).

До 1949г элементарными частицами считались p,n. В 1949г были обнаружены пионы: пи0, пи+ и пи-. Первой схемой составных моделей адронов явилась составная модель пи-мезонов, предложенная Ферми и Янгом в 1949г. В этой теории пи-мезоны рассматривались, как связанные состояния нуклонов и антинуклонов.

Следующей была модель Санаты(1956г) в которой все сильнодействующие частицы строились из дублета нуклонов и изоплетного лямбда-гиперона. В 1964г – адроны состоят из образований, которые имеют q~|e/3| => Гелл-Манн и независимо Цвенг предложили бесструктурные частицы кварки. К 70г были обнаружены след фунд част: таон- , таонное нейтрино.

Характеристики кварков и анти кварков

Кварк

(анти

кварк)

Z

J(etta p)

T

T3

B

S

,u(u~)

+2/3

0.5(+)

0.5

0.5

1/3

0

,d(d~)

-1/3

0.5(+)

0.5

-0.5

1/3

0

,s(s~)

-1/3

0.5(+)

0

0

1/3

-1

,c(c~)

+2/3

0.5(+)

0

0

1/3

0

,b(b~)

-1/3

0.5(+)

0

0

1/3

0

,t(t~)

+2/3

0.5(+)

0

0

1/3

0

Где B-барионный заряд, z –заряд, T-изоспин, T3 – проекция изоспина, S-странность, J(etta p) – спин(простр-ая четность), u – up, d – down, s – strange(странный), c – очарованный, b—beauty, t – истинный.

Каждый кварк может иметь 3 цвета, в качестве каковых выбирают красный R(red), зеленый G(green),голубой B(blue). Антикваркам приписываются «антицвета» R~,G~,B~, называемые иногда бирюзовым T, пурпурным M, желтым Y. Использование такой терминологии не случайно: RGB – основные цвета, дающие при смешивании белый цвет, а каждый антицвет является дополнительным к своему цвету.

Структура мезонов и барионов

Мезоны состоят из кварка и антикварка M=qq~ (странное представление всех цветов). Барионы состоят из трех кварков B=qqq.

Новые квантовые числа: цвет – антицвет, ароматы, очарование(шарм) и чармоний, прелесть(красота) и ипсилон-мезон, истина и топоний.

Вводится новая парастатистика, к-ая позволяет сущ-ть нескольким кваркам и иметь одинак квант числа. Предпол, что кварки имеют еще 1 кв число, чтобы они различались => выбрали цвета. Цвета: R-красный, G – зеленый, B - голубой).Соответствующие антицвета R~G~B~. Также кварки имеют квантовое число «аромат»: uup(вверх), ddown(вниз), sstrange(странный), ccharm(очарованный). C~c - чармоний. В 1979г был обнаружен ипсилон-мезон. Для объяснения его свойств вводят еще один кварк bbeauty(прелесть). Был обнаружен тау-мезон, высказывается гипотеза, что должен сущ-ть шестой кварк ttrue(истинный) t~t – топоний.

Наиболее вероятное число истинно элементарных частиц.

Наиболее вероятное число истинно вероятных частиц на данный момент = 48(18 кварков, 18 антикварков, 6 лептонов и 6 антилептонов)