Hadronii. Particule elementare

Se numește hadronizare.

Hadronii sunt împărțiți în două grupe principale în funcție de compoziția lor de quarci:

: Imagine incorectă sau lipsă

Recent, așa-zis hadroni exotici, care sunt, de asemenea, particule care interacționează puternic, dar care nu se încadrează în cadrul clasificării cuarc-antiquarc sau trei cuarcuri a hadronilor. Unii hadroni sunt încă doar suspectați că sunt exotici. Hadronii exotici sunt împărțiți în:

barioni exotici, în special pentaquarci, a căror compoziție minimă de quarci este de 4 quarci și 1 antiquarc.
mezoni exotici - în special molecule hadronice, bile de lipici și mezoni hibrizi.

Barioni (fermioni)

mezoni (bosoni)

Vedeți o listă mai detaliată de mezoni.

Poveste

Vezi si

Scrieți o recenzie despre articolul „Hadron”

Note

Literatură

Jean Letessier, Johann Rafelski, T. Ericson, P. Y. Landshoff. Hadroni și plasma cuarc-gluon. - Cambridge University Press, 2002. - 415 p. - ISBN 9780511037276.

Legături

în Enciclopedia fizică

Fundamental
particule

Compozit
particule

Hadroni

Conexiuni
fundamentale și/sau
particule compozite

Regulat

Neobișnuit

Alte
clasificări
particule

Extras care caracterizează Hadron

- Hai, vulpi! - a râs un altul de milițienii care se aplecau care intrau în baterie în spatele rănitului.
- Terciul nu este gustos? O, corbii, au sacrificat! – au strigat la miliție, care a ezitat în fața soldatului cu piciorul tăiat.
„Încă ceva, puștiule”, i-au imitat pe bărbați. – Nu le place pasiunea.
Pierre a observat cum după fiecare ghiulea care a lovit, după fiecare înfrângere, renașterea generală a izbucnit din ce în ce mai mult.
De parcă dintr-un nor de tunete care se apropia, din ce în ce mai des, din ce în ce mai luminoase, fulgere de foc ascuns, aprins, fulgeră pe fețele tuturor acestor oameni (parcă în respingere față de ceea ce se întâmpla).
Pierre nu privea cu nerăbdare câmpul de luptă și nu era interesat să știe ce se întâmplă acolo: era complet absorbit de contemplarea acestui foc din ce în ce mai aprins, care în același fel (simțea) se aprindea în sufletul lui.
La ora zece soldații infanteriei care se aflau în fața bateriei în tufișuri și de-a lungul râului Kamenka s-au retras. Din baterie se vedea cum au fugit înapoi pe lângă ea, purtând răniții pe arme. Un general cu alaiul său a intrat în movilă și, după ce a vorbit cu colonelul, s-a uitat furios la Pierre, a coborât din nou, ordonând ca capacul de infanterie aflat în spatele bateriei să se întindă pentru a fi mai puțin expus la împușcături. În urma acesteia, în rândurile infanteriei, în dreapta bateriei, s-a auzit o tobă și strigăte de comandă, iar din baterie se vedea cum se înaintau rândurile infanteriei.
Pierre se uită prin puţ. O față în special i-a atras atenția. Era un ofițer care, cu o față tânără palid, mergea cu spatele, purtând o sabie coborâtă, și privea neliniștit în jur.
Rândurile de soldați de infanterie au dispărut în fum și s-au auzit țipetele prelungite și dese focuri de armă. Câteva minute mai târziu, de acolo au trecut mulțimi de răniți și brancardieri. Obuzele au început să lovească bateria și mai des. Mai mulți oameni zăceau necurățați. Soldații se mișcau mai ocupați și mai animați în jurul armelor. Nimeni nu i-a mai dat atenție lui Pierre. Odată sau de două ori au strigat la el furioși că era pe drum. Ofițerul superior, cu fața încruntă, se mișca cu pași mari și repezi de la o armă la alta. Tânărul ofițer, înroșit și mai mult, a poruncit soldaților și mai sârguincios. Soldații au tras, s-au întors, au încărcat și și-au făcut treaba cu un panaș tensionat. Au sărit în timp ce mergeau, ca pe izvoare.
Un nor de tunete intrase înăuntru, iar focul pe care îl privea Pierre ardea puternic pe toate fețele lor. Stătea lângă ofițerul superior. Tânărul ofițer a alergat la ofițerul mai în vârstă, cu mâna pe shako-ul lui.
- Am onoarea să vă raportez, domnule colonel, sunt doar opt acuzații, ați ordona să continuați să tragă? - el a intrebat.
- Buckshot! - Fără să răspundă, strigă ofițerul superior privind prin metereze.
Deodată s-a întâmplat ceva; Ofițerul icni și, ghemuindu-se, se așeză la pământ, ca o pasăre împușcată în zbor. Totul a devenit ciudat, neclar și tulbure în ochii lui Pierre.
Una după alta, ghiulele au fluierat și au lovit parapetul, soldații și tunurile. Pierre, care nu auzise aceste sunete înainte, acum auzea doar aceste sunete singur. În partea dreaptă a bateriei, soldații alergau, strigând „Ura”, nu înainte, ci înapoi, așa cum i se păru lui Pierre.
Chipul de tun a lovit chiar marginea puțului în fața căruia stătea Pierre, a presărat pământ și o minge neagră i-a fulgerat în ochi și, în aceeași clipă, a izbit ceva. Miliția care intrase în baterie a fugit înapoi.
- Toate cu ochi! – a strigat ofițerul.
Subofițerul a alergat la ofițerul superior și, într-o șoaptă înspăimântată (în timp ce un majordom îi raportează proprietarului său la cină că nu mai este nevoie de vin) a spus că nu mai sunt acuzații.
- Tâlharii, ce fac! – strigă ofițerul, întorcându-se către Pierre. Fața ofițerului superior era roșie și transpirată, ochii lui încrunți scânteind. – Fugi la rezerve, adu cutiile! – strigă el, uitându-se furios în jurul lui Pierre și întorcându-se către soldatul său.
— Mă duc, spuse Pierre. Ofițerul, fără să-i răspundă, a mers în cealaltă direcție cu pași lungi.
– Nu trage... Stai! - el a strigat.
Soldatul, căruia i s-a ordonat să meargă pentru acuzații, s-a ciocnit cu Pierre.
„Eh, stăpâne, nu e loc pentru tine aici”, a spus el și a alergat jos. Pierre alergă după soldat, ocolind locul unde stătea tânărul ofițer.
Unul, altul, o a treia ghiulea a zburat peste el, lovind in fata, din lateral, din spate. Pierre a alergat jos. "Unde merg?" - își aminti brusc, alergând deja spre cutiile verzi. Se opri, nehotărât dacă să meargă înapoi sau înainte. Deodată, un șoc teribil l-a aruncat înapoi la pământ. În aceeași clipă, strălucirea unui foc mare îl lumina și în aceeași clipă un tunet asurzitor, un trosnet și un șuierat îi răsuna în urechi.
Pierre, trezindu-se, stătea pe spate, sprijinindu-și mâinile pe pământ; cutia de lângă care se afla nu era acolo; pe iarba pârjolită zăceau doar scânduri verzi și zdrențe arse, iar calul, scuturându-și axul cu fragmente, se îndepărtă de el în galop, iar celălalt, ca și Pierre însuși, zăcea pe pământ și țipă strident, prelungit.

HADRONI

Dicționar enciclopedic fizic. - M.: Enciclopedia Sovietică. . 1983 .

HADRONI

(din grecescul hadros - mare, puternic; termenul a fost propus de L. B. Okun în 1967) - particule implicate în interacțiune puternică. Toată lumea aparține lui A. barionii(inclusiv - proton și) și mezonii. A. au numere cuantice care sunt conservate în procese de interacțiune puternică: ciudățenie, farmec, frumusețeși altele.A. aproape în masă, având aceleași valori ale numerelor cuantice indicate, precum și număr barion iar spatele poate fi combinat în multiplete izotopice, inclusiv A. cu decomp. electric taxe. izotopic , care diferă doar prin valoarea lor de ciudățenie, pot fi, la rândul lor, combinate în grupuri mai mari de particule - supermultiplete ale grupului SU(3).

În starea liberă, toți electronii (cu excepția posibilă a protonului) sunt instabili. Aceia dintre ele care se degradează din cauza interacțiunii puternice au un timp caracteristic de ordinul 10 -22 -10 -23 s și se numesc. rezonanțe(excepție fac așa-numiții mezoni vectoriali cu farmec ascuns: sau cu frumusețe ascunsă: , a căror durată de viață este de 10 -20 s). A., dezintegrandu-se din cauza slabei sau electromagnetice interacțiuni, așa-numitele stabile, deoarece durata lor de viață este cu multe ordine de mărime mai mare decât timpul caracteristic al interacțiunii puternice. Atomii „stabili” (în acest sens), pe lângă nucleoni, includ hiperonii , barion , mezoni , mezoni fermecați D, F etc.

A. sunt sisteme compozite. Majoritatea barionilor cunoscuți constau din trei quarci, iar mezonii constau dintr-un quarc și un antiquarc (deși este posibil ca aceștia să conțină perechi suplimentare quarc-antiquarc, de exemplu, mezoni a 2 quarci și 2 antiquarci). Valorile ciudățeniei, farmecului și altor numere cuantice similare ale lui A. sunt determinate de numărul de ciudate incluse în compoziția lor ( eu), fermecat ( Cu), frumos (6) și alte tipuri posibile (arome) de quarci și antiquarci corespunzătoare.

Lit. vezi la art. Interacțiune puternică, particule elementare. CU. CU. Gerstein.

Enciclopedie fizică. În 5 volume. - M.: Enciclopedia Sovietică. Redactor-șef A. M. Prohorov. 1988 .

Vedeți ce sunt „HADRONII” în alte dicționare:

Enciclopedie modernă

Hadroni- (din grecescul hadros mare, puternic), denumirea generală a particulelor elementare care participă la interacțiuni puternice (vezi Interacțiuni fundamentale). Hadronii sunt protoni, neutroni, mezoni etc. Hadronii constau din quarci. Termenul a fost introdus... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat

Particule elementare care participă la interacțiunea puternică (barioni și mezoni, inclusiv toate rezonanțe) ... Dicţionar enciclopedic mare

HADRONI- o clasă extinsă de elementare „grele” (vezi), care participă la toate interacțiunile, inclusiv cele puternice (vezi). A. particule complexe de materie care seamănă cu nucleele atomice, conținând în loc de protoni și neutroni (vezi). A. include (vezi),… … Marea Enciclopedie Politehnică

Particule elementare care participă la interacțiunea puternică (barioni și mezoni, inclusiv toate rezonanțe). * * * HADRONI HADRONI, particule elementare care participă la interacțiunea puternică (vezi INTERACȚIUNEA PUTERNĂ) (barioni (vezi BARIONI) și mezoni (vezi ... Dicţionar enciclopedic

- (gr. adros strong) denumirea generală a particulelor amentare (barioni, inclusiv toate rezonanțe și mezoni) supuse unei interacțiuni puternice (această interacțiune este responsabilă de stabilitatea nucleelor atomice). Noul dicționar de cuvinte străine. de EdwART,… … Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

hadronii- hadronai statusas T sritis chemija apibrėžtis Stipriąja sąveika pasižyminčių elementariųjų dalelių klasė. atitikmenys: engl. hadrons rus. hadronii... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Nume general pentru particulele elementare care participă la interacțiuni puternice (vezi Interacțiuni puternice). Clasa A include protonii, neutronii, hiperonii, mezonii, precum și toate particulele rezonante (vezi Particule elementare) ... Marea Enciclopedie Sovietică

- (din grecescul hadros mare, puternic) o clasă de particule elementare care participă la interacțiunea puternică, precum și la interacțiunea slabă și interacțiunea electromagnetică. A. include toți barionii și mezonii, inclusiv rezonanțe și corespondente lor... ... Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary

Particulele elementare care participă la un roi de interacțiune puternică duce la stabilirea unei legături puternice între nucleoni din nuclei (raza de interacțiune aprox. 10 13 cm). Hadronii includ barioni și mezoni, inclusiv rezonanțe... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

Cărți

Set de mese. Fizică. Fizica energiei înalte (12 tabele), . Album educativ de 12 coli. Articolul - 5-8675-012. Compoziția și dimensiunile miezului. Energia de legare a nucleonilor dintr-un nucleu. Radioactivitate naturală. Legea dezintegrarii radioactive. Reacția nucleară în lanț...

Hadronii sunt numite particule elementare care pot și participă la interacțiuni puternice. Toate sunt, de asemenea, supuse interacțiunilor electromagnetice, slabe și gravitaționale. Clasa hadronului este cea mai numeroasă: are mai mult de 300 de particule (dacă numărați antiparticule). , conform vederilor moderne, sunt particule compozite. Primul indiciu indirect al acestui lucru poate fi cel puțin faptul că există o mulțime de ei - câteva sute. Mai mult, majoritatea hadronilor sunt rezonanțe - particule extrem de instabile. Dar, cel mai important, a fost descoperită structura internă a hadronilor. Deja din rezultatele experimentelor privind împrăștierea elastică a electronilor pe nucleoni, efectuate în anii 50-60, a rezultat că razele protonului și neutronului erau diferite de zero. Desigur, nu este posibil să se măsoare direct aceste raze; ne referim la razele pătrate medii ale distribuției sarcinii electrice și a momentului magnetic în aceste particule.

R N = 0,8.10 -15 m.

În acest caz, sarcina electrică și momentul magnetic sunt distribuite neuniform în ele: ele cad din centru spre periferie conform unei legi exponențiale (un neutron nu are distribuție a sarcinii electrice). Astfel, densitatea de sarcină electrică a unui proton este bine descrisă prin următoarea formulă găsită experimental:

g(r) =e ·3,06exp(-4,25r) .

Mai mult, experimentele privind împrăștierea inelastică a electronilor pe nucleoni, efectuate în anii 60-70, au relevat structura granulară („parton”) a protonului și neutronului.

constau din quarci. sunt combinate în așa fel încât sarcinile lor fracționale se adună la întreaga sarcină a hadronului, adică hadronii nu au o încărcătură de culoare, deși quarcii au. Toți hadronii, cu excepția protonului, sunt instabili, adică. se descompun în alte particule. De exemplu, un neutron se descompune într-un proton, un electron și un antineutrin; Mezonul K se descompune în doi mezoni pi, care se descompun în continuare într-un muon și un neutrin etc.

Există hadroni stabili (mai precis, metastabili) cu durate de viață medii T>10 -23 s şi rezonanţe ale căror vieţi T~10 -24 -10 -23 Cu. Cea mai caracteristică trăsătură a rezonanțelor este că se degradează ca urmare a interacțiunilor puternice, în timp ce dezintegrarile hadronilor „stabili” sunt cauzate de interacțiuni mult mai puțin intense, în principal slabe, uneori electromagnetice. Această proprietate a rezonanțelor poate servi drept definiție cea mai adecvată a acestora.

Hadronii sunt împărțiți în barioni și mezoni.

Hadronii care au spinuri pe jumătate întregi se numesc barioni; Hadronii cu spinuri întregi se numesc mezoni.

Mezoni (din greaca m esos - mediu) constau dintr-un cuarc și un antiquarc. De exemplu, un mezon cum ar fi un pion ( π + ), are structura ud(adică este format dintr-unul u-quarc și unul d-antic). În mod similar, antipion ( p-) are o structură complet diferită du(adică este format dintr-unul u-antich si unul d-quarc). Mezonii sunt clasificați ca bosoni, adică. la purtătorii de interacțiuni (vezi modelul standard).

Deoarece un mezon este format dintr-o particulă și o antiparticulă, este foarte instabil. Cu toate acestea, un mezon precum un kaon ( K), are o durată de viață mult mai mare în comparație cu alți mezoni și, prin urmare, quarcul inclus în ea a fost numit ciudat.

Astfel, există mezoni stabili și barioni stabili, precum și rezonanțe mezonice și rezonanțe barionice. Pentru a caracteriza această diferență se introduce o mărime fizică asemănătoare sarcinii leptonice - sarcina barionică.

Sarcina barionică.

Prin definiție, toți barionii au B = + 1, toți antibarionii au B = - 1 și toate celelalte particule (inclusiv mezonii) au B = 0. În prezent se crede că sarcina barionului este conservată în toate interacțiunile. Aceasta determină, în special, stabilitatea protonului, cel mai ușor barion. Toți mezonii și barionii sunt împărțiți în „obișnuit”, „ciudat”, „fermecat” și „drăguț”. Rețineți că barionii „drăgălași” nu au fost încă înregistrați, deși nu există nicio îndoială că există. În plus, este prezisă o nouă clasă de particule „adevărate” cu mase foarte mari.

Pe lângă simetriile spațiu-timp, în lumea particulelor operează simetrii de altă natură, numite simetrii interne sau dinamice. Ele permit, de exemplu, clasificarea întregii varietăți de hadroni.

Cel mai bine este să explicați ce este simetria internă folosind un exemplu specific. Să luăm în considerare cei mai ușori doi barioni - protonul și neutronul. Masele particulelor sunt foarte apropiate: mp = 938,2 MeV, mn = 939,5 MeV. Sarcina de protoni Q = +1, sarcina cu neutroni Q = 0. Experimentele arată că în reacțiile de interacțiune puternică ambele particule se comportă identic. Dacă nu țineți cont de încărcătura electromagnetică, atunci în toate celelalte privințe nu se pot distinge. În lumea nucleară, un proton și un neutron acționează ca o singură particulă - un nucleon, care poate fi în două stări diferite, proton și neutron.

„Interschimbabilitatea” unui proton și a unui neutron în reacțiile de interacțiuni puternice poate fi descrisă matematic ca simetrie în raport cu rotațiile într-un spațiu tridimensional ipotetic (care nu are nimic în comun cu obișnuit) spațiu tridimensional, numit spațiu izotopic. Așa cum un electron cu spin ½ este capabil să fie în două stări cu proiecții de spin pe o direcție aleasă (axa de cuantizare) ½ sau -½, tot așa un proton și un neutron pot fi considerate stări ale unei particule (nucleon N), dotate cu o nou număr cuantic - spin izotopic T= ½, dar cu proiecții diferite: Tз = ½Și Tз = -½(conceptul de spin izotopic a fost introdus în 1940 de W. Heisenberg). Indistingubilitatea protonului și neutronului este acum exprimată ca invarianța ecuațiilor teoriei interacțiunilor puternice în raport cu „rotațiile” în spațiul izotopic. Sau, cu alte cuvinte, identitatea protonului și neutronului în raport cu interacțiunea puternică își găsește expresia concretă în proprietatea independenței de sarcină a forțelor nucleare: sunt aceleași pentru sisteme. p-p, p-p, p-p.

Toți hadronii sunt distribuiți în familii mici - izomultipleți. Interacțiunea puternică a membrilor lor individuali este aceeași și diferă doar prin atitudinea lor față de interacțiunile electromagnetice și slabe. Dacă ultimele două interacțiuni ar putea fi ignorate, atunci membrii unui izomultiplet ar deveni particule identice, care nu se pot distinge. Un semn extern caracteristic că particulele aparțin aceluiași izomultiplet este egalitatea aproximativă a maselor lor la diferite valori ale sarcinii electrice. Se crede că mici diferențe de masă apar tocmai datorită interacțiunii electromagnetice. Cel mai faimos exemplu de izomultiplet este oferit de izodubletul nucleon N conţinând un proton Rși neutroni P, pe exemplul căruia am efectuat explicația inițială.

Aparatul matematic cu care sunt descrise diferite izomultipleți și membrii lor individuali este aproape identic cu aparatul creat pentru a descrie spin obișnuit și stări diferite de spin ale unei particule date. Izomultipletului ca întreg i se atribuie isospin T, care determină numărul membrilor săi după formula:

N=2T+1. ()

Pentru o particulă cu spin obișnuit J disponibil 2J+1 stări de spin care diferă în proiecțiile de spin J 3. Prin analogie cu aceasta, este introdusă proiecția isospin T z, ale căror valori disting membrii individuali ai izomultipletului (deși aici nu sunt potrivite imagini geometrice vizuale). Magnitudinea T z rulează valori de la -T inainte de T printr-una în ordinea creșterii sarcinii electrice. Să dăm două exemple simple. Pentru nucleon N = 2 (p, n), prin urmare T=½, la neutron Tz = -½ proton Tz =+ ½. Pentru bujor N = 3 (l +, l 0, l -), prin urmare T= 1; la l --mezon Tz = - 1, y l 0-mezon Tz = 0, y l +-mezon T s =+1.

În interacțiunile puternice, isospinul este conservat. Să remarcăm doar că proprietatea independenței de sarcină a forțelor nucleare este o consecință particulară a legii conservării isospinului. Interacțiunea electromagnetică face ca membrii unui izomultiplet dat să fie diferiți și, prin urmare, în procesele cauzate de acesta, isospinul nu este conservat. Nu se păstrează nici în interacțiuni slabe.

ciudățenie.

În primul rând, trebuie amintit că hadronii, care conțin o anumită aromă, devin proprietari ai numărului cuantic corespunzător, cu alte cuvinte, particulele ciudate considerate mai jos conțin un cuarc ciudat.

Inițial, doar particulele N și L erau cunoscute din hadroni. Sarcinile electrice ale acestor particule „obișnuite” pot fi calculate folosind formula q = T3 +½B,(1) .

Dar pentru particulele „ciudate” descoperite în anii 50, această formulă nu mai este valabilă. Da, y K+-mezon q= +1, in timp ce Тз= +½, B=0. Tuturor acestor particule li se atribuie un nou număr cuantic - ciudățenia S. Este introdus astfel încât relația Gell-Mann-Nishijima să fie satisfăcută pentru particulele ciudate q = T3 +½(B+S), (2) , generalizând formula anterioară. De fapt, relația este considerată în prezent pur și simplu ca o definiție a ciudățeniei, permițând să-și găsească valorile pentru anumite particule. Deci, pentru particule „obișnuite”. S=0, iar din ultimul exemplu reiese imediat că K+-mezonului ar trebui să i se atribuie ciudățenie S= + 1.

Se crede că ciudățenia se păstrează în interacțiunea puternică (și electromagnetică), dar nu și în interacțiunea slabă. Într-un sens mai strict, în fizica particulelor elementare există așa-numitele. reguli de selecție, una dintre ele, în raport cu proprietatea ciudățeniei, este formulată astfel: sumele ciudățeniei particulelor la începutul și la sfârșitul reacției de interacțiune puternică sunt aceleași.

Acest lucru explică imediat foarte o proprietate neobișnuită a particulelor ciudate, din cauza căreia și-au primit în principal numele: aceste particule se nasc întotdeauna în perechi și rapid - într-un timp t ~ 10 -23 s și se descompun individual și lent - într-un timp t ~ 10 - 10 -t ~ 10 -8 s. Cert este că în radiația cosmică particulele „ciudate” sunt generate în timpul ciocnirii hadronilor „obișnuiți” N și l cu S = 0 și ca urmare a unei interacțiuni puternice (de unde timpii scurti). Din moment ce în starea inițială S=0, atunci în starea finală ciudățenia totală este zero. Aceasta înseamnă că dacă se formează o particulă cu S nu este egal DESPRE, atunci trebuie să se formeze o altă particulă cu valoarea opusă S. Particulele „ciudate” nu se pot descompune din cauza interacțiunii puternice, deoarece în cele din urmă se transformă în particule „obișnuite”. Degradările lor sunt cauzate de interacțiuni slabe care nu păstrează ciudățenia, de unde și duratele de viață relativ lungi.

În anii 70, au fost descoperite particule fermecate, pentru care relația s-a dovedit a fi nedreaptă (2) . Au fost creditați cu un nou număr cuantic, farmecul C, a cărui introducere generalizează relația Gell-Mann-Nishijima q = T3 +½(B+S+C), (3) .

Fascinația este supusă acelorași legi de conservare ca și ciudățenia. După descoperirea particulelor fermecătoare, a apărut necesitatea introducerii farmecului b. q = T3 +½(B+S+C-b), (4) . (semnul minus a fost introdus din motive destul de aleatorii).

Pentru particulele „adevărate”, dacă sunt descoperite, este necesar să se introducă încă un număr cuantic - adevărul (?).

Deci, vedem că pentru a descrie întreaga varietate de hadroni trebuie să folosim un număr mare de cantități fizice foarte neobișnuite (și nu le-am enumerat pe toate). Sensul lor profund este că toate aceste cantități sunt supuse anumitor legi de conservare, care fac posibilă stabilirea unor reguli de selecție care interzic sau permit apariția anumitor transformări ale particulelor. Din cele de mai sus este clar că interacțiunile fundamentale diferă, alături de alte caracteristici, și datorită legilor lor inerente de conservare.

ἁδρός "mare; masiv") - o clasă de particule compozite supuse unor interacțiuni puternice. Termenul a fost propus de fizicianul sovietic L. B. Okun în 1962, în timpul tranziției de la modelul Sakata al particulelor care interacționează puternic la teoria cuarcilor. Pentru particulele elementare care nu participă la interacțiuni puternice, L. B. Okun a propus apoi numele adenonii .

Hadronii au numere cuantice care sunt conservate în procese puternice de interacțiune: ciudățenie, farmec, frumusețe etc.

Hadronii sunt împărțiți în două grupe principale în funcție de compoziția lor de quarci:

barioni exotici, în special pentaquarci, a căror compoziție minimă de quarci este de 4 quarci și 1 antiquarc.
mezoni exotici - în special molecule hadronice, bile de lipici și mezoni hibrizi.

Barioni (fermioni)

Vedeți o listă mai detaliată a barionilor.

Barionii obișnuiți (fermionii) conțin fiecare trei cuarcuri de valență sau trei antiquarci de valență.

Nucleonii sunt componentele fermionice ale unui nucleu atomic obișnuit:
Hiperonii, cum ar fi particulele Λ, Σ, Ξ și Ω, conțin unul sau mai mulți cuarci s, se degradează rapid și sunt mai grei decât nucleonii. Deși de obicei nu există hiperoni în nucleul atomic (conține doar un amestec de hiperoni virtuali), există sisteme legate de unul sau mai mulți hiperoni cu nucleoni, numite hipernuclei.
S-au descoperit și barioni fermecați și drăgălași.

Pentaquarkurile constau din cinci cuarci de valență (mai precis, patru cuarci și un antiquarc).

Recent au fost găsite semne ale existenței barionilor exotici care conțin cinci cuarcuri de valență; cu toate acestea, au existat rapoarte de rezultate negative. Întrebarea existenței lor rămâne deschisă.

Vezi și dibaryoni.

mezoni (bosoni)

Vedeți o listă mai detaliată de mezoni.

Mezonii obișnuiți conțin un cuarc de valență și un antiquarc de valență. Acestea includ pionul, kaonul, mezonul J/ψ și multe alte tipuri de mezoni. În modelele de forță nucleară, interacțiunea dintre nucleoni este purtată de mezoni.

Pot exista și mezoni exotici (existența lor este încă discutabilă):

Tetraquarkurile constau din doi cuarci de valență și doi antiquarci de valență.

HADRONI (din grecescul αδρ?ς - mare, puternic), particule care participă la interacțiuni puternice. Hadronii includ mezoni și barioni (inclusiv protonii și neutronii). Hadronii ar trebui să fie distinși de nucleele atomice, care constau din doi sau mai mulți nucleoni.

Hadronii nu sunt elementare, ele constau din quarci. Cei mai bine studiati barioni constau din trei quarci, iar mezonii constau dintr-un quarc și un antiquarc, „lipiți împreună” de gluoni. Toți hadronii cunoscuți constau din șase tipuri (sau, după cum se spune adesea, arome) de quarci, notate cu literele u, d, s, c, b, t. Nucleonii sunt formați din cei mai ușori quarci: u și d (de exemplu, un proton p și un neutron n sunt reprezentați ca p = uud, n = ddu). Barionii care conțin quarci mai grei (s, c, b) se numesc hiperoni. Interacțiunea gluonilor cu quarci și a gluonilor cu gluoni se datorează prezenței unor sarcini specifice în quarci, antiquarci și gluoni, numite încărcături colorate (sau culoare). Teoria care descrie aceste interacțiuni se numește cromodinamică cuantică (QCD).

Fiecare quark de aromă există în trei soiuri de culoare (roșu, galben, albastru). Culorile antiquark sunt suplimentare (portocaliu, verde, violet). Fiecare dintre cei opt gluoni poartă o încărcătură de culoare dublă, de exemplu, roșu-portocaliu, galben-albastru și așa mai departe. Denumirile culorilor sunt arbitrare, dar alegerea de mai sus, în conformitate cu terminologia acceptată în optică, este convenabilă deoarece hadronii (neavând încărcături de culoare) sunt denumiți în mod natural particule incolore sau albe. Particulele colorate quarci, antiquarci, gluoni sunt, parcă, conținute în hadronii albi. Acest fenomen se numește izolare. O teorie consistentă a izolării în cadrul QCD nu a fost încă construită. O consecință a izolării este că în ciocnirile hadronilor de înaltă energie între ei sau cu alte particule - fotoni sau leptoni - se nasc hadronii, dar nu și quarcii și gluonii liberi.

La acceleratoarele de particule de înaltă energie sunt în desfășurare căutări pentru așa-numiții hadroni exotici, a căror structură este mai complexă decât trei quarci în cazul barionilor și quark-antiquark în cazul mezonilor. Mezonii exotici, formați numai din gluoni, se numesc bile de lipici.

Hadronii care conțin, pe lângă numărul minim de quarci, un gluon, se numesc hibrizi. Deoarece sarcina electrică a gluonilor este zero și nu au nicio aromă, bilele de lipici trebuie să fie neutre din punct de vedere electric, iar hibrizii trebuie să aibă aceeași aromă ca și hadronul corespunzător fără un gluon suplimentar. În loc de un gluon suplimentar, un hadron exotic poate conține o pereche quarc-antiquarc (de exemplu, uu sau ds, unde o liniuță peste simbolul quarcului indică un antiquarc). În primul caz, aroma hadronului exotic coincide cu aroma celui principal, în al doilea diferă de acesta.

Din punct de vedere istoric, primii hadroni studiati au fost nucleonii (protoni si neutroni) si cei mai usori dintre mezoni, mezonii pi, descoperiti in 1947. Particule ciudate au fost descoperite în anii 1950. Studiul și sistematizarea lor a condus în 1964 la crearea modelului cuarc al hadronilor, iar cuarcul s, care face parte din particule ciudate, a fost numit cuarc ciudat. În 1974, a fost descoperit primul mezon care conține un quarc fermecat c și un antiquarc c (vezi Particule fermecate). Astfel de mezoni se numesc mezoni cu farmec ascuns. În urma acesteia, au fost descoperite mezoni cu farmec evident, precum eu sau cd. În 1976, au fost descoperiți primii mezoni de tip bb, iar apoi mezoni de tip bu, bd, bs etc.. În 1984, la colizionatorul proton-antiproton s-au născut perechile celor mai grei quarci t și t. Masa cuarcului t este de aproximativ 175 GeV, durata sa de viață este atât de scurtă (aproximativ 10 -24 s) încât nu are timp să formeze hadronii corespunzători nici cu cuarcul t, nici cu cuarcurile mai ușoare care însoțesc nașterea sa.

Lit.: Okun L. B. Fizica particulelor elementare. a 2-a ed. M., 1988.