Текущее состояние в теории сильных взаимодействий

Эта теория успешно описала целый круг явлений в нуклон-нуклонных столкновениях и связанных состояниях, а также в столкновениях пионов с нуклонами. При этом сильное взаимодействие действует в масштабах атомов и меньше, обеспечивая целостность адронов и атомных ядер, состоящих из нуклонов. Считается, что ядерные силы происходят из-за неполной компенсации сильного взаимодействия между кварками в нуклонах и в других адронах.

Отсюда можно, в частности, очень приближённо найти массу мезона как переносчика сильного взаимодействия (впервые это было сделано японским физиком Хидэки Юкавой). Планка. Если бы мы сейчас (для определения массы покоя мезона mm{\displaystyle ~{m_{m}}}) предположили, что она в точности равна его массе при движении в ядре, это было бы недооценкой. Точно так же, если бы мы предположили, что скорость мезона в ядре примерно равна скорости света, это было бы переоценкой.

Оценить среднюю скорость нуклонов в ядерном веществе можно на основе модели ферми-газа. Разделив его на h3{\displaystyle ~h^{3}}, получим число «клеток», в которые можно поместить по два протона и по два нейтрона.

Текущее состояние в теории сильных взаимодействий

Из-за того, что группа SU(3) неабелева, глюоны тоже обладают цветом, а значит, могут взаимодействовать и друг с другом: в теории появляются трёхглюонные и четырёхглюонные вершины. В этом принципиальное отличие свойств КХД от КЭД, где фотон не был заряженным, поэтому сам с собой не взаимодействовал.

В длинноволновом пределе такие состояния с глюонами не взаимодействуют. Первая из этих зависимостей приводит к асимптотической свободе: кварки, пролетающие на очень малых расстояниях друг от друга, можно в первом приближении считать невзаимодействующими.

В результате получается, что в реальном мире наблюдаются не свободные кварки, а их бесцветные комбинации, которые и отождествляются с адронами. Однако надо понимать, что это «остаточное» сильное взаимодействие, аналогичное ван-дер-ваальсовому взаимодействию нейтральных атомов. Имеется целый ряд высокоэнергетических процессов столкновения адронов, в которых отсутствует жёсткий масштаб, из-за чего вычисления по теории возмущений в рамках КХД перестают быть надёжными.

Сильные взаимодействия в высокоэнергетических реакциях

С точки зрения кинематики, в таких реакциях достаточно большой является только полная энергия сталкивающихся частиц в их системе покоя, но не переданный импульс. Наиболее важным реджеоном в этой теории является померон — единственный реджеон, вклад которого в сечение рассеяния не уменьшается с энергией.

Соответствующий подход в КХД называется подходом Балицкого — Фадина — Кураева — Липатова (БФКЛ). Теоретическое описание сильных взаимодействий — одна из наиболее разработанных и вместе с тем бурно развивающихся областей теоретической физики элементарных частиц. Наметим общую структуру современной теории сильных взаимодействий. Прежде всего, фундаментом теории сильных взаимодействий является квантовая хромодинамика. Подходы к описанию сильного взаимодействия существенно зависят от того, какой именно объект изучается.

Пион-нуклонное взаимодействие

Все открытые до сих пор адроны укладываются в стандартную картину, в которой они являются бесцветными составными частицами, построенными из кварков и антикварков. Q0{\displaystyle Q_{0}}, то динамика внутренних степеней свободы адронов несущественна, и можно переформулировать теорию в виде эффективной адронной теории. В этом случае речь идет о том, что с хорошей точностью адроны можно считать слабосвязанными, и рассеяние происходит между отдельными составляющими быстро движущихся адронов — партонами.

В этой теории фундаментальными степенями свободы являются кварки и глюоны, лагранжиан их взаимодействия известен. Сильное взаимодействие в атомных ядрах выражается в виде ядерных сил, действующих между нуклонами. В квантовой хромодинамике сильное взаимодействие переносится особыми квантами – глюонами, причём глюоны взаимодействуют не только с кварками и антикварками, но и с другими глюонами. Ядерные силы между нуклонами и между адронами являются примером сильного взаимодействия между отдельными частицами.

Смотри также:

  • Что такое желточный мешок?Что такое желточный мешок? Помимо эмбриона при УЗИ оцениваются желточный мешок, хорион и амнион. Желточный мешок формируется на 15-16 сутки после зачатия и перестает […]
  • Выделения из молочных железВыделения из молочных желез При этой опасной для жизни патологии могут появляться выделения из сосков различного характера: прозрачных, желтых, кровянистых. В […]
  • Стихи о детяхСтихи о детях Носите на руках детей! Ведь этот миг не долго длиться И он уже не повториться. Дети – это ласка, искренность и дружба. Носите на руках […]
Запись опубликована в рубрике Исполняющий с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.