34. Теория кварков. Планковская длина. Суперструны

Кварки — это гипотетические материальные объекты, их экспериментальное

наблюдение пока невозможно, однако теоре­тические положения кварковой

гипотезы оказались плодотворны­ми, а теория в целом эвристичной. Квар­ки

представляют собой истинно элементарные частицы и поэто­му бесструктурны.

Главная особенность кварков — дробный заряд. Кварки различаются спином,

ароматом и цветом. Аромат кварка-это его особая физичес­кая характеристика.

Для того чтобы учесть все известные адро­ны, необходимо было предположить

существование шести ви­дов кварков, различающихся ароматом: u (up — верхний),

d (down — нижний), s (strange — странный), c (charm — очарова­ние), b (beauty

— прелесть) и t(top — верхний). Существует ус­тойчивое мнение, что кварков не

должно быть больше. Считается, что каждый кварк имеет один из трех возмож­ных

цветов, которые выбраны произвольно: красный, зеленый, синий. Цвет кварка,

как и аромат, — условное название для определенной физической характеристики.

Каждому кварку соответствует антикварк с противополож­ным цветом

(антикрасный, антизеленый и антисиний). Кварки соединяются тройками, образуя

барионы (нейтрон, протон), или парами, образуя мезоны. Антикварки, соединясь

тройками, со­ответственно, образуют антибарионы. Мезон состоит из кварка и

антикварка. Суммарный цвет объединившихся кварков или ан­тикварков,

независимо от того, объединены три кварка (барионы), три антикварка

(антибарионы) или кварк и антикварк (ме­зоны), должен быть белым или

бесцветным. Белый цвет дает сумма красного, зеленого, синего или красного —

антикрасного, синего — антисинего и т.п. Кварки объединяются между собой

благодаря сильному взаи­модействию. Переносчиками сильного взаимодействия

выступа­ют глюоны, которые как бы «склеивают» кварки между собой. Глюоны

также имеют цвета, но в отличие от кварков их цвета смешанные, например

красный — антисиний и т.п., т.е. глюон состоит из цвета и антицвета.

Испускание или поглощение глюона меняет цвет кварка, но сохраняет аромат.

Известно восемь типов глюонов.