1598082982-ec6eac7a67110b7411640c3bff1b0d60 (Конспект лекций по физике в электронном виде (2015)), страница 51

Поэтому в свободном виде могут существовать только бесцветные (белые) комбинации цветовых зарядов.Принцип бесцветности адронов: возможны только такие сочетания кварковразных цветов, смесь которых бесцветна.7.5.4. Распад кварковАромат кварков может изменяться в процессах, обусловленных слабым взаимодействием.ПРИМЕРЫ1) β-распад нейтронаРаспад нейтрона (свободного или связанного в β–-радиоактивном ядре)n  pe  νeэквивалентен распаду d-кваркаd  ue  νe .Фейнмановские диаграммы этих процессов изображены на РИС. 50.3А, Б.ndduuduudpW–e–e–абРис.

50.33842) Распад пиона (РИС. 50.4)π+μ+uРис. 50.47.6. Теории фундаментальных взаимодействий1. Квантовая электродинамикаКвантовая электродинамика – теория взаимодействия фотонов и электронов.2. Квантовая хромодинамикаКвантовая хромодинамика – теория взаимодействия глюонов и кварков.3. Стандартная теория электрослабого взаимодействияСтандартная теория описывает слабое и электромагнитное взаимодействиякак единое взаимодействие.Электрослабая симметрия: должны существовать 4 безмассовых бозона – 2 заряженных и 2 нейтральных + массивный бозон Хиггса.В реальности существуют 1 безмассовый бозон (фотон) и 3 массивных (и ).Константы взаимодействийКонстантаэлектромагнитного взаимодействияαe2cКонстантаслабого взаимодействияgW21gW ,c 30gW – слабый заряд; gW > eαW Характеристики бозона Хиггса1. Энергия W ≈ 116 ÷ 130 ГэВ2. Спин s = 03.

Электрический заряд Q = 0Роль бозона Хиггса1. Массы лептонов, кварков и промежуточных бозонов2. Нарушение CP- и P-симметрий при слабом взаимодействии3. Количественное преобладание u-кварков над d-кварками4. Теория Великого объединенияТеория Великого объединения описывает сильное, слабое и электромагнитноевзаимодействия как единое взаимодействие.Константа сильного взаимодействия1α S  αGU .40385Заряды – сильный, слабый, электрический – функции 4-импульса; соответственно, константы взаимодействий также зависят от 4-импульса.

Причина этого – поляризация вакуума. (Это явление аналогично поляризации диэлектрика.)Благодаря поляризации вакуума с ростом 4-импульса сильный gS и слабый gW заряды растут, а электрический заряд e – падает.Константы взаимодействий выравниваются и цветовая и электрослабая симметрии объединяются при энергияхW  1014  1015 ГэВ .Единая симметрия: должны существовать 24 бозона – глюоны, промежуточныебозоны, фотон, X-, Y-бозоны.Характеристики X-, Y-бозонов1.

Энергия W ≈ 1015 ГэВ2. Спин s = 114, QY 334. Каждый бозон характеризуется 3 цветами.3. Электрический заряд QX ПРИМЕРЫ1) Превращение протона в позитрон(РИС. 50.5)ue+2) Превращение нейтрона в электронноеантинейтрино (РИС. 50.6)uXuYdРис. 50.5Рис. 50.65. СуперобъединениеТеория суперобъединения описывает все фундаментальные взаимодействия какодно взаимодействие.Суперсимметрия реализуется при энергиях W ≈ 1019 ГэВ и на расстоянияхr ≈ 10–33 см для объектов массой порядка mPl = 102 кг (масса Планка). При такихусловиях энергия гравитационного поля сравнивается с кинетической энергиейчастиц при их электромагнитном взаимодействии.При энергиях и импульсах порядка массы Планка гравитационное взаимодействие становится определяющим..