Închiderea Quarkului
Închiderea quark-urilor sau închiderea culorii este fenomenul fizic pentru care quark-urile , datorită încărcării lor de culoare , nu pot fi izolate și, prin urmare, nu pot fi observate individual. [1]
Quark-urile sunt limitate de interacțiunea puternică din hadroni , formată din tripletul lor ( barioni ) sau de o pereche quark- antiquark ( mezoni ), astfel încât sarcina netă a culorii să fie neutră. Închiderea se bazează pe faptul că forța interacțiunii crește odată cu distanța. [2]
Descrierea fenomenologică
Motivele închiderii sunt oarecum complicate; nu există nicio demonstrație analitică că cromodinamica cuantică trebuie să fie învecinată, dar în mod intuitiv închiderea se datorează faptului că gluonii intermediari ai interacțiunii sunt încărcați de culoare. Când două particule încărcate electric sunt separate, câmpul electromagnetic dintre ele scade rapid, permițând electronii să fie detașați de nuclee . Pe de altă parte, atunci când doi quarks se separă, câmpul gluonului formează tuburi cromodinamice înguste (sau șiruri) de încărcare de culoare, care tind să aducă quark-urile laolaltă, ca și cum ar fi o bandă de cauciuc elastic. Prin urmare, forța experimentată de quark rămâne constantă indiferent de distanța de celălalt quark. [3] [4] Deoarece energia este o funcție a forței ori distanța, energia totală crește liniar cu distanța.
Când doi quarks sunt separați, așa cum se întâmplă în coliziuni în acceleratoarele de particule , la un moment dat este mai benefic din punct de vedere energetic să se producă o pereche de quark / antiquark din vid decât să permită quark-urilor să se separe în continuare. În consecință, atunci când quarcii sunt produși în acceleratorii de particule, în loc să vadă quarks individuali în detectoare, oamenii de știință văd „jeturi” de diferite particule neutre de culoare ( mezoni și barioni ) grupate împreună. Acest proces se numește hadronizare , fragmentare sau rupere de șiruri și este unul dintre cele mai puțin înțelese procese din fizica particulelor.
Faza de închidere este în general definită de comportamentul acțiunii asupra inelului Wilson , care este pur și simplu calea trasată în spațiu-timp de o pereche quark / antiquark creată la un moment dat și anihilată la un alt punct. Într-o teorie nelimitată, acțiunea asupra unui inel de acest tip este proporțională cu perimetrul său. Dar într-o teorie vecină acțiunea asupra inelului este proporțională cu aria sa. Deoarece aria ar fi proporțională cu distanța dintre quark și antiquark, quark-urile libere sunt suprimate. Mesonii sunt permiși într-o situație similară, deoarece un inel care conține un alt inel în direcția opusă va avea doar o mică zonă între cele două inele.
În plus față de cromodinamica cuantică 4D, un alt model care prezintă proprietatea de închidere este modelul Schwinger .
Teoriile compacte ale ecartamentului abelian prezintă, de asemenea, închiderea în 2 și 3 dimensiuni spațiu-timp.
Notă
- ^ V. Barger, R. Phillips, Collider Physics , Addison - Wesley, 1997, ISBN 0-201-14945-1 .
- ^ T.-Y. Wu, W.-Y. Pauchy Hwang, Mecanica cuantică relativistă și câmpurile cuantice , World Scientific, 1991, p. 321, ISBN 981-02-0608-9 .
- ^ T. Muta, Fundamentele cromodinamicii cuantice: o introducere în metodele perturbative în teoriile ecartamentului , 3rd, World Scientific, 2009, ISBN 978-981-279-353-9 .
- ^ A. Smilga, Lectures on quantum chromodynamics , World Scientific, 2001, ISBN 978-981-02-4331-9 .
Bibliografie
- Quarks , la hyperphysics.phy-astr.gsu.edu .
Elemente conexe
- Deconfinare
- Libertate asimptotică
- Hadronizarea
- Cromodinamica cuantică
- Superconductivitatea culorii SU (2)
linkuri externe
- ( EN ) Închiderea Quarkului , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | LCCN ( EN ) sh96011423 |
|---|
