Ãëàâíàÿ > Ýíöèêëîïåäèè > Ýíöèêëîïåäè÷åñêèé ñëîâàðü þíîãî ôèçèêà
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

ÊÂÀÐÊÈ

Êâàðê — ÷àñòèöà ñî ñïèíîì 1/2 è äðîáíûì ýëåêòðè÷åñêèì çàðÿäîì, ÿâëÿþùàÿñÿ ñîñòàâíûì ýëåìåíòîì àäðîíîâ. Ýòî íàçâàíèå áûëî çàèìñòâîâàíî Ì. Ãåëë-Ìàíîì â îäíîì èç ðîìàíîâ Äæ. Äæîéñà. Ïî-íåìåöêè «êâàðê» — «òâîðîã», íî â ðîìàíå ýòî ñëîâî îçíà÷àåò íå÷òî äâóñìûñëåííîå è òàèíñòâåííîå; ãåðîþ ñíèòñÿ ñîí, ãäå ÷àéêè êðè÷àò: «Òðè êâàðêà äëÿ ìàñòåðà Ìàðêà». Òåðìèí âîøåë â íàó÷íûé îáèõîä, âîçìîæíî, ïîòîìó, ÷òî ñîîòâåòñòâîâàë äâóñìûñëåííîé è òàèíñòâåííîé ðîëè êâàðêîâ â ôèçèêå.

Âñå èçâåñòíûå àäðîíû ñîñòîÿò ëèáî èç ïàðû êâàðê — àíòèêâàðê (ìåçîíû), ëèáî èç òðåõ êâàðêîâ (áàðèîíû). Êâàðêè (è àíòèêâàðêè) óäåðæèâàþòñÿ âíóòðè àäðîíîâ ãëþîííûì ïîëåì. Ïîìèìî ñïèíà êâàðêè èìåþò åùå äâå âíóòðåííèå ñòåïåíè ñâîáîäû — «àðîìàò» è «öâåò».

Êàæäûé êâàðê ìîæåò íàõîäèòüñÿ â îäíîì èç òðåõ «öâåòîâûõ» ñîñòîÿíèé, êîòîðîå óñëîâíî íàçûâàþò «êðàñíûì», «ñèíèì» è «æåëòûì». Ýòà òåðìèíîëîãèÿ ââåäåíà äëÿ óäîáñòâà è íå èìååò îòíîøåíèÿ ê îïòè÷åñêèì ñâîéñòâàì — âñå òðè «öâåòîâûõ» ñîñòîÿíèÿ îäèíàêîâî ïîãëîùàþò è èñïóñêàþò êâàíòû ñâåòà. Ìàññû âñåõ öâåòîâûõ ñîñòîÿíèé òàêæå ñòðîãî îäèíàêîâû.

×òî êàñàåòñÿ «àðîìàòîâ», òî èõ èçâåñòíî ïÿòü è ïðåäïîëàãàåòñÿ íàëè÷èå øåñòîãî. Ñâîéñòâà êâàðêîâ ñ ðàçëè÷íûìè «àðîìàòàìè» ðàçëè÷íû, è ïîýòîìó èõ îáîçíà÷àþò ðàçëè÷íûìè áóêâàìè, â ïîðÿäêå âîçðàñòàíèÿ ìàññû: , ñ, . Ïîñëåäíèé -êâàðê íàñòîëüêî òÿæåë, ÷òî åãî ïîêà íå óäàëîñü íàáëþäàòü. Çàðÿäû , -êâàðêîâ ðàâíû — , à çàðÿäû îñòàëüíûõ êâàðêîâ ðàâíû 2/ 3 â åäèíèöàõ çàðÿäà ïðîòîíà.

Ïîäñ÷èòàåì ïîëíîå ÷èñëî âíóòðåííèõ ñòåïåíåé ñâîáîäû. Êàæäûé êâàðê è, d, s, ñ, ìîæåò áûòü îêðàøåí â ëþáîé èç òðåõ öâåòîâ, èìåòü ïî äâà ñïèíîâûõ ñîñòîÿíèÿ è ïî äâà çàðÿäîâûõ ñîñòîÿíèÿ (÷àñòèöà è àíòè÷àñòèöà). Ýòî äàåò 6õ3õ2õ2, ò. å. 72 âàðèàíòà.

Îáû÷íîå âåùåñòâî ñîñòîèò èç ëåã÷àéøèõ è -êâàðêîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ íóêëîíîâ ÿäåð (ñì. ßäðî àòîìíîå). Áîëåå òÿæåëûå êâàðêè ñîçäàþòñÿ èñêóññòâåííî â ýêñïåðèìåíòàõ íà óñêîðèòåëÿõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö èëè íàáëþäàþòñÿ â êîñìè÷åñêèõ ëó÷àõ.

Ñëîâà «ñîçäàþòñÿ» è «íàáëþäàþòñÿ» íóæäàþòñÿ â îãîâîðêå. Íè îäèí êâàðê — íè ëåãêèé, íè òÿæåëûé — íè ðàçó íå áûë çàðåãèñòðèðîâàí â ñâîáîäíîì âèäå, íåñìîòðÿ íà ìíîãîëåòíèå ïîèñêè. Êâàðêè ìîæíî íàáëþäàòü òîëüêî âíóòðè àäðîíîâ.

Ïðè ïîïûòêå âûáèòü êâàðê èç àäðîíà ïðîèñõîäèò ñëåäóþùåå. Âûëåòàþùèé êâàðê ðîæäàåò íà ñâîåì ïóòè èç âàêóóìà ïàðû êâàðê — àíòèêâàðê, ðàñïîëîæåííûå â ïîðÿäêå óáûâàíèÿ ñêîðîñòåé. Îäèí èç ìåäëåííûõ êâàðêîâ çàíèìàåò ìåñòî èñõîäíîãî, à òîò îáðàçóåò âìåñòå ñ îñòàëüíûìè ðîæäåííûìè êâàðêàìè è àíòèêâàðêàìè ñòðóþ àäðîíîâ (ñì. ðèñ.).

Ïðè ýòîì ëèáî òðîéêè êâàðêîâ ñîåäèíÿþòñÿ â áàðèîíû, ëèáî ïàðû êâàðê — àíòèêâàðê — â ìåçîíû. Ïî÷åìó æå íåâîçìîæíû äðóãèå êîìáèíàöèè, è â ÷àñòíîñòè îäèíî÷íûé êâàðê? Ýòà çàãàäêà ïîêà åùå íå ðàçãàäàíà íàóêîé (ñì. Àäðîíû, Ñèëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ).

Êâàðêè ó÷àñòâóþò âî âñåõ èçâåñòíûõ âçàèìîäåéñòâèÿõ — ãðàâèòàöèîííûõ, ñëàáûõ, ýëåêòðîìàãíèòíûõ è ñèëüíûõ. Íåèçâåñòíî, èç ÷åãî ñîñòîÿò ñàìè êâàðêè; âîçìîæíî, îíè ýëåìåíòàðíû. Èõ ñîáñòâåííûé ðàçìåð, âî âñÿêîì ñëó÷àå, ìåíüøå ñì.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå