Конфайнмент
Color confinement
Конфайнмент −
удержание цветных кварков и глюонов внутри бесцветных адронов. Согласно
модели кварков все адроны состоят из кварков. Переносчиками сильного взаимодействия
между кварками являются глюоны. Кварки и глюоны характеризуются квантовым
числом цвет. Однако ни в природе, ни
в экспериментах при высоких энергиях кварки и глюоны в свободном состоянии
в виде цветных объектов не обнаружены. Гипотеза конфайнмента состоит в том,
что кварки и глюоны могут существовать только в связанном состоянии внутри
адрона. Для того чтобы не дать возможности кваркам покинуть адрон, силы
связывающие кварки в адроне должны возрастать с увеличением расстояния между
кварками. В то же время известно, что между адронами не действуют такие
силы, т.к. адроны существуют изолированно друг от друга. Эти характерные
особенности сильного цветного взаимодействия, связывающего цветные частицы,
позволяют объяснить также, почему не наблюдаются комбинации из двух или
четырех кварков.
Таким образом, возникает ситуация, когда структурные составляющие
адрона принципиально невозможно выделить в свободном состоянии, что принципиально
меняет ситуацию, которая наблюдалась в иерархической структуре материи.
Молекулы можно расщепить на отдельные атомы, атомы − на ядра и электроны,
ядра − на нуклоны. Поэтому, чтобы сделать определенные заключения о свойствах
кварков по известным свойствам адронов, необходимы некоторые предположения
относительно законов, определяющих поведение кварков. В частности, кварки
должны описываться на основе тех же общих принципов, что и наблюдаемые характеристики
адронов, т.е. принципов квантовой механики и специальной теории относительности.
Квантовые характеристики адронов должны определяться квантовыми характеристиками
кварков. Должно существовать несколько типов кварков для объяснения всей
наблюдаемой совокупности адронов. Кварки должны обладать полуцелым спином,
и на них должен распространяться принцип Паули.
См. также