Сильные взаимодействия

Сильные взаимодействия, связывающие кварки, также меняются с расстоянием, хотя и противоположным образом: вместо ослабления цветовой заряд увеличивается с расстоянием. Только на расстояниях, меньших диаметра протона (т.е. меньше 10"13 см), цветовой заряд уменьшается настолько, что связанные между собой кварки в некоторой степени приобретают независимость. Тем не менее объяснение такого специфического поведения получено в теории, которая строилась по образцу и подобию КЭД. Это калибровочная теория сильных взаимодействий, называемая квантовой хромодинамикой (КХД).

В КХД, подобно КЭД, также постулируется существование «силовых» частиц, порождающих взаимодействия. Цветные кварки взаимодействуют между собой, обмениваясь объектами, которые называют глюонами. Это происходит подобно тому, как заряженные частицы в КЭД взаимодействуют, обмениваясь фотонами. Но в рамках КЭД существует только один вид фотонов, а в КХД — восемь видов глюонов. В отличие от КЭД, где испускание фотона не меняет заряда взаимодействующей частицы, излучение или поглощение глюона может изменить цвет кварка. Каждый из восьми глюонов инициирует различные цветовые превращения. Сам глюон тоже окрашен: он одновременно несет какой-то цвет и какой- то антицвет.

Тот факт, что глюоны обладают цветовыми зарядами, в то время как фотоны в КЭД электрически нейтральны, обусловливает различное поведение электромагнитных и силовых взаимодействий на расстоянии. В КХД величина эффективного заряда зависит от двух конкурирующих эффектов — экранировки, аналогичной экранировке в КЭД, и нового эффекта, который можно назвать маскировкой. Экранировка, или поляризация вакуума, напоминает такой же эффект в КЭД. Согласно КХД вакуум заселен парами виртуальных кварков и антикварков, которые лишь «мерцают», появляясь на очень короткое время. Если в вакуум внести кварк, то виртуальные частицы с противоположным цветовым зарядом будут притягиваться к нему, а частицы одинакового цветового заряда будут отталкиваться. Таким образом, цветовой заряд кварка будет скрыт облаком противоположных цветовых зарядов, что приводит к уменьшению эффективного цветового заряда кварка на больших расстояниях.

 

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий