Цветные силы

Цвет. Имеется ряд экспериментальных данных, на основании которых можно считать, что каждый кварк обладает еще одной новой характеристикой, которая может принимать три возможных значения. Поэтому пространство состояний кварков с разными ароматами (u, d, s, с, b и t) на самом деле не является обычным спин-орбитальным пространством состояний W R, а является пространством W R V, где V — некоторое абстрактное трехмерное пространство. Укажем два экспериментальных доказательства существования этой дополнительной степени свободы кварков, которую называют цветом. Первое доказательство\существования цвета дает барионная спектроскопия. Значения спина, четности и изоспина (а также принадлежность определенному SU(3) -мультиплету) для барионных резонансов, состоящих из u-, d- и s-кварков, очень хорошо соответствуют предположению о полностью симметричных состояниях трех частиц, каждая из которых имеет спин 1/2 и принадлежит к SU(3) -триплету частиц, занимающих состояния в поле некоторого центрального потенциала, аналогичного потенциалу гармонического осциллятора или потенциалу атома водорода (характерная особенность последних потенциалов состоит в том, что их собственные состояния распадаются на мультиплеты по орбитальному угловому моменту). Если считать, что кварковые состояния содержат множитель, принадлежащий цветному пространству V, то состояния нескольких кварков могут быть симметричными по пространственной координате, спину и пзоспину, но антисимметричными по цвету. Второе доказательство существования цвета дают эксперименты по рождению адронов при электрон-позитронной аннигиляции.

Глюоны. Восемь эрмитовых генераторов цветной SU C) - -группы представляют наблюдаемые, которые сохраняются вследствие наличия цветной симметрии. Эти наблюдаемые называют цветными зарядами. цветные заряды физически очень важны, так как они являются источниками сильного взаимодействия, действующего между кварками, в том же смысле, в каком электрический заряд. электрический заряд является источником электрического поля. Каждый из восьми цветных зарядов связан со своим бозоном, т. е. квантом поля, создаваемого этим зарядом, в том же смысле, в каком электрический заряд связан с фотоном. Эти бозоны называют глюонами. Глюоны образуют октетное самосопряженное представление цветной SU(3)-группы (античастицей глюона является другой глюон, принадлежащий тому же октету). Соответствующий гамильтониан кварк-глюонного взаимодействия, описывающий связанное с цветной симметрией взаимодействие этих частиц, имеет вид .Так как глюоны, как и кварки, тоже переносят цветные заряды, они должны испытывать действие цветных сил и поэтому должны давать вклады в полный цветной ток. Вклад глюонов в цветной ток описывается выражением .

Дата добавления: 2015-07-26