V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Tyto částice uvnitř protonů R. "hadronizaci" kvark-
gluonového plasmatu *). kvantová chromodynamika (QCD, řec.1. Výsledkem vyzáření dvou úhlově kolimovaných spršek částic jetů,
které vylétají přibližně směrech letu incidenčního kvarku zbytku protonu první etapě.etapy vysokoenergetický elektron
při interakci protonem předá část své kinetické energie jednomu kvarků, který tomto rozptylu
po určitou kratičkou dobu pohybuje prakticky volně (asymptotická volnost) uvnitř protonu; podobně
i zbytek protonu tvořený dvěma zbývajícími kvarky.letech vytvořena
tzv.4): Během 1.
*) Můžeme zjednodušeně představit, kvarky hadronech jsou spojeny jakýmisi "strunami" (gluonovými
trubicemi), které drží pohromadě jako "gumová vlákna".5.
Jakmile vzdálenost mezi urychleným kvarkem zbytkem protonu přesáhne zhruba 1fm (10-15m), nastává
2. chromos barva), což polní teorie silné interakce.htm (24 43) [15. Tato starší představa často používala začátkem 70.
Pro pochopení specifických vlastností kvarkové struktury hadronů byla 70.let. Silná interakce mezi kvarky QCD zprostředkována
vektorovým kalibračním polem, jehož kvanta nulovou klidovou hmotností, zvaná gluony, zde
hrají podobnou úlohu jako fotony kvantové elektrodynamice, kde zprostředkovávají
elektromagnetické působení mezi nabitými částicemi.10.
Detailní analýza úhlového rozdělení energie částic jetech ukázala následující mechanismus
interakce, který lze rozdělit dvou etap (obr.4. Při takovém "tvrdém ostřelování" nukleon nechoval jako kompaktní
částice rovnoměrným rozložením náboje, ale jako soustava tří velmi malých rozptylových center
(o rozměru cca 10-16cm), nichž koncentrován elektrický náboj.2008 12:13:46]
.
Kvark-gluonová plasma
Za normálních okolností nemohou být kvarky volné, jsou vždy vázány silnou interakcí hadronů.
Za velmi vysokých energií při tvrdých hluboce nepružných srážkách elektronů protony vzniká
řada sekundárních částic, které vylétají neizotropně jakýchsi směrovaných "výtryscích" jetech. Nedojde však uvolnění kvarků protonu.
Při vysokých energiích však chování protonů zcela jiné; poprvé byl takový experiment s
rozptylem vysokoenergetických elektronů energiiích vyšších než 1010eV) nukleonech proveden
na urychlovači Stanfordu. Přímému ztotožnění kvarků partonů však bránil rozpor jedné straně se
při experimentech partony nukleonech chovaly jako volné, druhé straně kvarky jsou tak silně
vázány, nelze nukleonů uvolnit.RNDr.
Obr. Tyto jety
jsou vlastně stopami kvarcích. asymptotické volnosti kvarků (vazbový potenciál kvarků se
blíží nule při velmi malých vzdálenostech fm) dále byla vyslovena hypotéza dokonalého
uvěznění kvarků hadronech, podle níž kvarky nemohou existovat jako volné částice, ale pouze vázané
v hadronech vazbový potenciál rychle roste vzdáleností, úplnému uvolnění kvarků byla
potřebná nekonečně velká energie.5.cz/JadRadFyzika5. Schématické znázornění mechanismu interakce vysokoenergetického elektronu protonem. V
rámci QCD byla vytyčena koncepce tzv. Při růstu vzdálenosti mezi kvarky tato struna "trhá" na
kratší struny délky cca 1fm, odpovídající mesonům baryonům.5 Elementární částice
energiích (do cca 1GeV) proton chová jako kompaktní "kulička" poloměru (=10-15m). Když se
http://astronuklfyzika. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.1.
Feynman nazval partony.etapa: síly mezi nimi začnou prudce narůstat kvark-gluonovém poli dojde produkci kvarků
a antikvarků, které zformují mesonů baryonů dojde tzv. 1
