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.
Silná interakce mezi kvarky QCD zprostředkována vektorovým kalibračním polem, jehož kvanta s
nulovou klidovou hmotností, zvaná gluony, zde hrají podobnou úlohu jako fotony QED.Ullmann Unitární teorie pole kvantová gravitace
podle něhož jsou všechny hadrony složeny ještě "elementárnějších" částic kvarků (tento název byl s
notnou davkou recese převzat literárního díla Jamese Joyce).
Kvantová chromodynamika
Výrazného pokroku chápání vlastností silné interakce bylo dosaženo 70.etapa: síly mezi nimi začnou prudce
narůstat kvark-gluonovém poli dojde produkci kvarků antikvarků, které zformují mesonů baryonů dojde k
http://astronuklfyzika. Význačnou
vlastností QCD asymptotická volnost: efektivní vazbová konstanta vzájemného působení mezi kvarky
se blíží nule při zmenšování vzdáleností, ale prudce roste zvětšováním vzdálenosti. Nedojde však uvolnění kvarků protonu.htm 18) [15.cz/GravitaceB-6. Pokud tedy kvarky vůbec existují,
musejí být hadronech velmi silně vázány.letech, kdy byla zformulována a
rozvinuta tzv. Tato teorie vybudována podobným způsobem jako kvantová elektrodynamika (QED), avšak je
založena neabelovských kalibračních symetriích fyzikálně souvisejících barvou kvarků. Asymptotická volnost
umožňuje přirozeně pochopit zdánlivě neslučitelné vlastnosti kvarků jakožto partonů: kvarky malých
vzdálenostech uvnitř nukleonů téměř neinteragují, zatímco hlediska větších vzdáleností jsou vázány velmi
silně. rozdíl od
kvantové elektrodynamiky mají gluony "barevný" náboj interagují samy sebou (mohou navzájem
"emitovat"); důsledku této nelinearity vakuum QCD složitou strukturu, zvláště oblasti
"infračervených" (nízkoenergetických) vakuových fluktuací. Kvarky jsou přitom fermiony spinem 1/2 a
třetinovým elektrickým nábojem.10. téhož důvodu bylo nutné přiřadit kvarkům
nové vnitřní kvantové číslo "barvu" (color), která nabývá tří diskrétních hodnot označovaných jako
"červená", "modrá", "žlutá"; přitom baryony jsou "bezbarvé" ("bílé") kombinace tří barevnych kvarků,
mezony pak kombinace kvarků antikvarků. Přitom kvantová čísla partonů (náboj, spin, izospin) odpovídala
hodnotám očekávaným kvarků. Přímému ztotožnění kvarků partonů však bránil rozpor: jedné straně
se při experimentech partony nukleonech chovaly jako volné, druhé straně kvarky jsou tak silně vázány,
že nelze nukleonů uvolnit. Hlavní obtíž kvarkové hypothézy však tkví tom, žádné
volné částice vlastnostmi kvarků nebyly dosud nikdy pozorovány. Detailní analýza úhlového rozdělení a
energie částic jetech ukázala následující mechanismus interakce, který lze rozdělit dvou etap: Během 1.let byl kvarkový model určité míry podpořen výsledky experimentů rozptylem
vysokoenergetických elektronů nukleonech (hluboce nepružný rozptyl) ukazujících to, při takovém
"tvrdém ostřelování" nukleon nechová jako kompaktní částice, ale jako shluk několika (tří) víceméně
volných rozptylových center tzv. partonů.etapy
vysokoenergetický elektron při interakci protonem předá část své kinetické energie jednomu kvarků, který po
tomto rozptylu určitou kratičkou dobu pohybuje prakticky volně (asymptotická volnost) uvnitř protonu; podobně i
zbytek protonu tvořený dvěma zbývajícími kvarky. Jakmile vzdálenost mezi
vyzářeným kvarkem zbytkem protonu přesáhne zhruba 1fm (=10-15m), nastává 2. asymptotickou volností tak těsně souvisí hypothéza dokonalého "uvěznění" kvarků, podle níž
kvarky nemohou existovat jako volné částice (nekonečně velká energie potřebná uvolnění), ale pouze
vázané hadronech.2008 12:14:52]
. kvantová chromodynamika (QCD, řecky chromos barva) [92],[55] jako teorie silné
interakce.
Jety stopy hadronizovaných kvarcích
Za velmi vysokých energií při tvrdých hluboce nepružných srážkách elektronů protony vzniká řada sekundárních
částic, které vylétají neizotropně jakýchsi směrovaných "výtryscích" jetech. Pro vysvětlení systematiky hadronů rámci aditivního kvarkového
modelu bylo postupně zavedeno druhů angličtině požívá slovo flavour "vůně") kvarků
označovaných "u" (up), "d" (down), "s" (strange), "c" (charm), "b" (bottom), "t" (top existenci t-kvarku
ukazuje nápadná symetrie systematice leptonů kvarků).
Koncem 60
