Hadroni. Elementarni delci

Imenuje se hadronizacija.

Hadroni so glede na sestavo kvarkov razdeljeni v dve glavni skupini:

: Napačna ali manjkajoča slika

V zadnjem času t.i eksotični hadroni, ki so prav tako močno medsebojno delujoči delci, vendar ne sodijo v okvir kvark-antikvarkove ali trikvarkove klasifikacije hadronov. Nekateri hadroni so še vedno samo sumljivi, da so eksotični. Eksotične hadrone delimo na:

eksotični barioni, zlasti pentakvarki, katerih najmanjša sestava kvarkov je 4 kvarki in 1 antikvark.
eksotični mezoni - zlasti hadronske molekule, glueballs in hibridni mezoni.

Barioni (fermioni)

Mezoni (bozoni)

Oglejte si podrobnejši seznam mezonov.

Zgodba

Poglej tudi

Napišite oceno o članku "Hadron"

Opombe

Literatura

Jean Letessier, Johann Rafelski, T. Ericson, P. Y. Landshoff. Hadroni in kvark-gluonska plazma. - Cambridge University Press, 2002. - 415 str. - ISBN 9780511037276.

Povezave

v Fizični enciklopediji

Temeljno
delci

Sestavljeno
delci

Hadroni

Povezave
temeljni in/ali
kompozitni delci

Redno

Nenavaden

drugo
klasifikacije
delci

Odlomek, ki označuje Hadron

- Pridite, lisice! - drugi se je smejal upognjenim miličnikom, ki so vstopali v baterijo za ranjencem.
- Ali ni kaša okusna? Oh, vrane, klali so! - so kričali na orožnike, ki so se obotavljali pred vojakom z odrezano nogo.
»Še nekaj, mali,« so oponašali moške. – Ne marajo strasti.
Pierre je opazil, kako se je po vsaki zadeti topovski krogli, po vsaki izgubi, vse bolj razplamtevalo splošno oživljanje.
Kot iz bližajočega se nevihtnega oblaka so vse pogosteje, svetlejše in svetlejše, švigale na obraze vseh teh ljudi strele prikritega, plamtečega ognja (kot v nasprotju z dogajanjem).
Pierre se ni veselil bojišča in ni ga zanimalo, kaj se tam dogaja: popolnoma je bil zatopljen v razmišljanje o tem vse bolj razplamtejočem ognju, ki se je na enak način (čutil je) razplamtel v njegovi duši.
Ob deseti uri so se pehoti, ki so bili pred baterijo v grmovju in ob reki Kamenki, umaknili. Iz baterije se je videlo, kako so bežali nazaj mimo nje in na puškah nosili ranjence. Neki general s svojim spremstvom je vstopil v nasip in po pogovoru s polkovnikom jezno pogledal Pierra, se spet spustil in ukazal pehotnemu pokrovu, ki je bil nameščen za baterijo, naj se uleže, da bo manj izpostavljen strelom. Za tem se je v vrstah pehote, desno od baterije, zaslišal boben in ukazni vzkliki, iz baterije pa se je videlo, kako se vrste pehote pomikajo naprej.
Pierre je pogledal skozi jašek. En obraz mu je še posebej padel v oči. Bil je častnik, ki je z bledim mladim obrazom hodil vzvratno, s spuščeno sabljo in se nemirno ozrl naokoli.
Vrste pehotnih vojakov so izginile v dimu in slišali so se njihovi dolgotrajni kriki in pogosto streljanje. Nekaj minut pozneje so od tam šle množice ranjencev in nosil. Granate so začele še pogosteje zadeti baterijo. Več ljudi je ležalo neočiščenih. Vojaki so se živahneje in živahneje premikali okrog orožja. Nihče več ni bil pozoren na Pierra. Enkrat ali dvakrat so jezno zakričali nanj, ker je na cesti. Višji častnik se je z namrščenim obrazom z velikimi, hitrimi koraki premikal od ene puške do druge. Mladi častnik, še bolj zardel, je ukazoval vojakom še bolj marljivo. Vojaki so streljali, se obračali, polnili in z napetim učinkom opravili svoje delo. Med hojo so poskakovale, kakor na vzmetih.
Približal se je nevihtni oblak in ogenj, ki ga je Pierre opazoval, je močno gorel v obrazih vseh. Stal je poleg višjega častnika. Mladi častnik je stekel do starejšega častnika z roko na šaku.
- V čast mi je poročati, gospod polkovnik, da je samo osem nabojev, bi ukazali nadaljevati streljanje? - je vprašal.
- Strel! - Brez odgovora je zavpil višji častnik in pogledal skozi obzidje.
Nenadoma se je nekaj zgodilo; Častnik je zasopel in se zvil na tla, kakor ustreljena ptica v letu. V Pierrovih očeh je vse postalo čudno, nejasno in motno.
Drug za drugim so zažvižgale topovske krogle in udarile v parapet, vojake in topove. Pierre, ki teh zvokov prej ni slišal, je zdaj te zvoke slišal samo sam. Ob strani baterije, na desni, so tekli vojaki in kričali "Ura", ne naprej, ampak nazaj, kot se je zdelo Pierru.
Topovska krogla je zadela sam rob jaška, pred katerim je stal Pierre, posula zemljo in v očeh mu je zasvetila črna krogla, ki je v istem trenutku treščila v nekaj. Milica, ki je vstopila v baterijo, je zbežala nazaj.
- Vsi s strelom! - je zavpil častnik.
Podčastnik je pritekel do višjega častnika in mu prestrašeno šepetaje (kot strežaj svojemu lastniku pri večerji poroča, da vina ni več potrebno) rekel, da ni več naboja.
- Roparji, kaj počnejo! - je zavpil častnik in se obrnil k Pierru. Obraz višjega častnika je bil rdeč in prepoten, njegove namrščene oči so se iskrile. – Teci v rezerve, prinesi škatle! - je zavpil, se jezno ozrl okoli Pierra in se obrnil k svojemu vojaku.
"Šel bom," je rekel Pierre. Policist je, ne da bi mu odgovoril, z dolgimi koraki odkorakal v drugo smer.
– Ne streljaj ... Počakaj! - je zavpil.
Vojak, ki mu je bilo ukazano, naj gre po naboje, je trčil v Pierra.
»Eh, gospodar, tukaj ni mesta zate,« je rekel in stekel dol. Pierre je stekel za vojakom in šel okoli mesta, kjer je sedel mladi častnik.
Ena, druga, tretja topovska krogla ga je preletela, udarila spredaj, od strani, od zadaj. Pierre je stekel dol. "Kam grem?" - se je nenadoma spomnil in že tekel do zelenih polj. Ustavil se je, neodločen, ali naj gre nazaj ali naprej. Nenadoma ga je grozen sunek vrgel nazaj na tla. V istem trenutku ga je obsijal sijaj velikega ognja in v istem trenutku mu je zazvenelo v ušesih oglušujoč grom, prasketanje in žvižganje.
Pierre, ko se je zbudil, je sedel na hrbtu in se naslonil na tla; škatle, blizu katere je bil, ni bilo; le zelene ožgane deske in krpe so ležale na ožgani travi, in konj, ki je stresel gred z drobci, je oddirjal od njega, drugi pa je, kot sam Pierre, ležal na tleh in rezko, dolgotrajno cvilil.

HADRONI

Fizični enciklopedični slovar. - M.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .

HADRONI

(iz grščine hadros - velik, močan; izraz je predlagal L. B. Okun leta 1967) - delci, vključeni v močna interakcija. Vsi pripadajo A. barioni(vključno - proton in) in mezoni. A. imajo kvantna števila, ki se ohranijo v procesih močne interakcije: nenavadnost, čar, lepota in drugi A. blizu mase, ki ima enake vrednosti navedenih kvantnih števil, kot tudi barionsko število in hrbet se lahko združi v izotopski multipleti, vključno z A. z razč. električni dajatve. Izotopni , ki se razlikujejo le po vrednosti nenavadnosti, lahko nato združimo v večje skupine delcev – supermultiplete skupine SU(3).

V prostem stanju so vsi elektroni (mogoče z izjemo protona) nestabilni. Tisti od njih, ki razpadejo zaradi močne interakcije, imajo značilen čas reda 10 -22 -10 -23 s in se imenujejo. resonance(izjema so ti vektorski mezoni s skritim šarmom: ali s skrito lepoto: , katerih življenjska doba je 10 -20 s). A., ki razpadajo zaradi šibkih ali elektromagnetnih interakcije, ti stabilni, saj je njihova življenjska doba veliko redov velikosti daljša od značilnega časa močne interakcije. "Stabilni" (v tem smislu) atomi poleg nukleonov vključujejo hiperoni , barion , mezoni , očarani mezoni D, F itd.

A. so sestavljeni sistemi. Večina znanih barionov je sestavljena iz treh kvarkov, mezoni pa iz kvarka in antikvarka (čeprav je možno, da vsebujejo dodatne pare kvark-antikvark, na primer mezone 2 kvarkov in 2 antikvarkov). Vrednosti nenavadnosti, šarma in drugih podobnih kvantnih števil A. so določene s številom nenavadnih, vključenih v njihovo sestavo ( JAZ), očaran ( z), lepi (6) in druge možne vrste (okusi) kvarkov in ustreznih antikvarkov.

Lit. glej pod čl. Močna interakcija, Elementarni delci. Z. Z. Gerstein.

Fizična enciklopedija. V 5 zvezkih. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prohorov. 1988 .

Poglejte, kaj so "HADRONI" v drugih slovarjih:

Sodobna enciklopedija

Hadroni- (iz grškega hadros velik, močan), splošno ime osnovnih delcev, ki sodelujejo v močnih interakcijah (glej Osnovne interakcije). Hadroni so protoni, nevtroni, mezoni itd. Hadroni so sestavljeni iz kvarkov. Izraz je bil uveden ... Ilustrirani enciklopedični slovar

Elementarni delci, ki sodelujejo v močni interakciji (barioni in mezoni, vključno z vsemi resonancami) ... Veliki enciklopedični slovar

HADRONI- obsežen razred "težkih" osnovnih (glej), ki sodelujejo v vseh interakcijah, vključno z močnimi (glej). A. kompleksni delci snovi, ki spominjajo na atomska jedra, vsebujejo namesto protonov in nevtronov (glej). A. vključujejo (glej), … … Velika politehnična enciklopedija

Elementarni delci, ki sodelujejo v močni interakciji (barioni in mezoni, vključno z vsemi resonancami). * * * HADRONI HADRONI, osnovni delci, ki sodelujejo pri močni interakciji (glej MOČNA INTERAKCIJA) (barioni (glej BARIONI) in mezoni (glej ... enciklopedični slovar

- (gr. adros močan) splošno ime amentarnih delcev (barionov, vključno z vsemi resonancami, in mezonov), ki so podvrženi močni interakciji (ta interakcija je odgovorna za stabilnost atomskih jeder). Nov slovar tujih besed. od EdwART,… … Slovar tujih besed ruskega jezika

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

Splošno ime za osnovne delce, ki sodelujejo v močnih interakcijah (glej Močne interakcije). Razred A vključuje proton, nevtron, hiperone, mezone, pa tudi vse resonančne delce (glej Osnovni delci) ... Velika sovjetska enciklopedija

- (iz grškega hadros velik, močan) razred osnovnih delcev, ki sodelujejo v močni interakciji, pa tudi v šibki interakciji in elektromagnetni interakciji. A. vključujejo vse barione in mezone, vključno z resonancami in njihovimi ustreznimi... ... Veliki enciklopedični politehnični slovar

Elementarni delci, ki sodelujejo v močnem interakcijskem roju, vodijo do vzpostavitve močne vezi med nukleoni v jedrih (radij interakcije cca. 10 13 cm). Hadroni vključujejo barione in mezone, vključno z resonancami ... Naravoslovje. enciklopedični slovar

knjige

Set miz. Fizika. Fizika visokih energij (12 tabel), . Izobraževalni album 12 listov. Članek - 5-8675-012. Sestava in dimenzije jedra. Energija vezave nukleonov v jedru. Naravna radioaktivnost. Zakon radioaktivnega razpada. Verižna jedrska reakcija...

Hadroni se imenujejo osnovni delci, ki lahko sodelujejo in sodelujejo v močnih interakcijah. Vsi so tudi podvrženi elektromagnetnim, šibkim in gravitacijskim interakcijam. Razred hadronov je najštevilnejši: ima več kot 300 delcev (če štejemo antidelce). so po sodobnih pogledih sestavljeni delci. Prvi posredni pokazatelj tega je lahko vsaj dejstvo, da jih je zelo veliko - nekaj sto. Poleg tega je večina hadronov resonančnih - izjemno nestabilnih delcev. Najpomembneje pa je, da je bila odkrita notranja struktura hadronov. Že iz rezultatov poskusov elastičnega sipanja elektronov na nukleonih, izvedenih v 50-ih in 60-ih letih, je sledilo, da sta polmera protona in nevtrona različna od nič. Teh polmerov seveda ni mogoče neposredno izmeriti, mislimo na kvadratne polmere porazdelitve električnega naboja in magnetnega momenta v teh delcih.

R N =0,8·10 -15 m.

V tem primeru sta električni naboj in magnetni moment v njih porazdeljena neenakomerno: padata od središča proti obrobju po eksponentnem zakonu (nevtron nima porazdelitve električnega naboja). Tako je gostota električnega naboja protona dobro opisana z naslednjo eksperimentalno ugotovljeno formulo:

g(r) =e ·3,06exp(-4,25r) .

Poleg tega so poskusi neelastičnega sipanja elektronov na nukleonih, izvedeni v 60-70-ih, razkrili zrnato ("partonsko") strukturo protona in nevtrona.

sestavljena iz kvarkov. sta združena tako, da se njihovi delni naboji seštejejo s celotnim nabojem hadrona, tj. hadroni nimajo barvnega naboja, čeprav ga imajo kvarki. Vsi hadroni, razen protona, so nestabilni, tj. razpadejo na druge delce. Na primer, nevtron razpade na proton, elektron in antinevtrino; Mezon K razpade na dva pi mezona, ki naprej razpadeta na mion in nevtrino itd.

Obstajajo stabilni (natančneje metastabilni) hadroni s povprečno življenjsko dobo T>10 -23 s in resonance, katerih življenjske dobe T~10 -24 -10 -23 z. Najznačilnejša lastnost resonanc je, da razpadejo kot posledica močnih interakcij, medtem ko razpade »stabilnih« hadronov povzročijo mnogo manj intenzivne interakcije, predvsem šibke, včasih elektromagnetne. Ta lastnost resonanc lahko služi kot njihova najbolj ustrezna definicija.

Hadrone delimo na barione in mezone.

Hadroni s polcelimi vrtljaji se imenujejo barioni; Hadroni s celimi vrtljaji se imenujejo mezoni.

Mezoni (iz grščine m esos - srednje) sestavljena iz enega kvarka in enega antikvarka. Na primer mezon, kot je pion ( π + ), ima strukturo ud(tj. sestavljen iz enega u-kvark in ena d-starinsko). Podobno antipion ( p-) ima popolnoma drugačno strukturo du(tj. sestavljen iz enega u-starinsko in eno d-kvark). Mezone uvrščamo med bozone, tj. na nosilce interakcij (glej standardni model).

Ker je mezon sestavljen iz delca in antidelca, je zelo nestabilen. Vendar mezon, kot je kaon ( K), ima veliko daljšo življenjsko dobo v primerjavi z drugimi mezoni, zato so kvark, vključen v njem, poimenovali čuden.

Tako obstajajo stabilni mezoni in stabilni barioni, pa tudi mezonske resonance in barionske resonance. Za karakterizacijo te razlike je uvedena fizikalna količina, podobna leptonskemu naboju - barionski naboj.

Barionski naboj.

Po definiciji imajo vsi barioni B = + 1, vsi antibarioni imajo B = - 1 in vsi drugi delci (vključno z mezoni) imajo B = 0. Trenutno velja, da se barionski naboj ohrani v vseh interakcijah. To določa zlasti stabilnost protona, najlažjega bariona. Vsi mezoni in barioni so razdeljeni na "navadne", "čudne", "očarljive" in "ljubke". Upoštevajte, da "ljubki" barioni še niso registrirani, čeprav ni dvoma, da obstajajo. Poleg tega je napovedan nov razred "pravih" delcev z zelo velikimi masami.

Poleg prostorsko-časovnih simetrij delujejo v svetu delcev tudi drugačne narave, imenovane notranje ali dinamične simetrije. Omogočajo na primer razvrščanje celotne raznolikosti hadronov.

Kaj je notranja simetrija, je najbolje razložiti na konkretnem primeru. Razmislimo o dveh najlažjih barionih - protonu in nevtronu. Masi delcev sta si zelo blizu: m p = 938,2 MeV, m n = 939,5 MeV. Protonski naboj Q = +1, nevtronski naboj Q = 0. Eksperimenti kažejo, da se pri močnih interakcijskih reakcijah oba delca obnašata enako. Če ne upoštevate elektromagnetnega naboja, potem se v vseh drugih pogledih ne razlikujejo. V jedrskem svetu proton in nevtron delujeta kot en sam delec – nukleon, ki je lahko v dveh različnih stanjih, proton in nevtron.

»Zamenljivost« protona in nevtrona v reakcijah močnih interakcij lahko matematično opišemo kot simetrijo glede na rotacije v nekem hipotetičnem (ki nima nič skupnega z navadnim) tridimenzionalnem prostoru, imenovanem izotopski prostor. Tako kot je elektron s spinom ½ sposoben biti v dveh stanjih s projekcijami spina na izbrano smer (kvantizacijska os) ½ ali -½, tako lahko proton in nevtron štejemo za stanja enega delca (nukleona N), ki imata novo kvantno število - izotopski spin T= ½, vendar z drugačnimi projekcijami: Tз = ½ in Tз = -½(koncept izotopskega spina je leta 1940 uvedel W. Heisenberg). Neločljivost protona in nevtrona je zdaj izražena kot invariantnost enačb teorije močnih interakcij glede na "rotacije" v izotopskem prostoru. Ali z drugimi besedami, identiteta protona in nevtrona glede na močno interakcijo najde svoj konkreten izraz v lastnosti neodvisnosti naboja jedrskih sil: enake so za sisteme p-p, p-p, p-p.

Vsi hadroni so razdeljeni v majhne družine – izomultiplete. Močna interakcija njihovih posameznih članov je enaka, razlikujejo pa se le v odnosu do elektromagnetnih in šibkih interakcij. Če bi zadnji dve interakciji lahko prezrli, bi člani enega izomultipleta postali identični, nerazločljivi delci. Značilen zunanji znak, da delci pripadajo istemu izomultipletu, je približna enakost njihovih mas pri različnih vrednostih električnega naboja. Menijo, da majhne razlike v masi nastanejo ravno zaradi elektromagnetne interakcije. Najbolj znan primer izomultipleta je nukleonski izodublet N ki vsebuje proton R in nevtron p, na primeru katerega smo izvedli začetno razlago.

Matematični aparat, s katerim so opisani različni izomultipleti in njihovi posamezni člani, je skoraj identičen aparatu, ustvarjenemu za opis običajnega spina in različnih spinskih stanj danega delca. Izomultipletu kot celoti je pripisan izospin T, ki določa število svojih članov po formuli:

N=2T+1. ()

Za delec z navadnim spinom J na voljo 2J+1 vrtilna stanja, ki se razlikujejo po spinskih projekcijah J 3. Po analogiji s tem je uvedena izospinska projekcija T z, katerih vrednosti razlikujejo posamezne člane izomultipleta (čeprav tu niso primerne nobene vizualne geometrijske slike). Magnituda T z vodi vrednosti iz -T prej T skozi eno v vrstnem redu naraščanja električnega naboja. Navedimo dva preprosta primera. Za nukleon N = 2 (p, n), in zato T=½, pri nevtronu T z = -½ proton T z =+ ½. Za potonike N = 3 (l +, l 0, l -), in zato T= 1; pri l --mezon T z = - 1, y l 0-mezon T z = 0, y l +-mezon T s =+1.

Pri močnih interakcijah se izospin ohrani. Omenimo le, da je lastnost neodvisnosti od naboja jedrskih sil posebna posledica zakona o ohranitvi izospina. Zaradi elektromagnetne interakcije so člani danega izomultipleta različni, zato se v procesih, ki jih povzroča, izospin ne ohrani. Tudi v šibkih interakcijah se ne ohrani.

Nenavadnost.

Najprej se je treba spomniti, da hadroni, ki vsebujejo določen okus, postanejo lastniki ustreznega kvantnega števila, z drugimi besedami, čudni delci, obravnavani spodaj, vsebujejo čuden kvark.

Sprva so bili iz hadronov znani le delci N in L. Električne naboje teh »navadnih« delcev lahko izračunamo s formulo q = T 3 +½B,(1) .

Toda za "čudne" delce, odkrite v 50-ih, ta formula ne velja več. Ja, y K+-mezon q= +1, medtem Тз= +½, B=0. Vsem tem delcem je dodeljeno novo kvantno število - nenavadnost S. Uvedeno je tako, da je za nenavadne delce izpolnjena relacija Gell-Mann-Nishijima q = T 3 +½(B+S), (2) , ki posplošuje prejšnjo formulo. Pravzaprav se razmerje trenutno obravnava preprosto kot definicija nenavadnosti, ki omogoča iskanje njegovih vrednosti za določene delce. Torej, za "navadne" delce S=0, iz zadnjega primera pa je takoj jasno, da K+-mezonu je treba pripisati nenavadnost S= + 1.

Menijo, da se nenavadnost ohrani v močni (in elektromagnetni) interakciji, ne pa tudi v šibki interakciji. V strožjem pomenu v fiziki osnovnih delcev obstajajo t.i. izbirna pravila, je ena od njih, v zvezi z lastnostjo nenavadnosti, formulirana takole: vsote nenavadnosti delcev na začetku in koncu močne interakcijske reakcije so enake.

To takoj pojasni zelo nenavadna lastnost nenavadnih delcev, zaradi katere so predvsem dobili ime: ti delci se vedno rodijo v parih, in to hitro - v času t ~ 10 -23 s, razpadejo pa posamezno in počasi - v času t ~ 10 - 10 -t ~ 10 -8 s. Dejstvo je, da v kozmičnem sevanju »čudni« delci nastajajo med trkom »navadnih« hadronov N in l s S = 0 in kot posledica močne interakcije (zato kratki časi). Ker v začetnem stanju S=0, potem je v končnem stanju popolna nenavadnost nič. To pomeni, da če kateri koli delec nastane z S ni enako O, potem mora nastati drug delec z nasprotno vrednostjo S. »Čudni« delci zaradi močne interakcije ne morejo razpasti, saj se na koncu spremenijo v »navadne« delce. Njihov razpad povzročajo šibke interakcije, ki ne ohranjajo nenavadnosti, zato so relativno dolge življenjske dobe.

V 70. letih so odkrili očarane delce, za katere se je razmerje izkazalo za nepravično (2) . Pripisali so jim novo kvantno število, čar C, katerega uvedba posplošuje razmerje Gell-Mann-Nishijima q = T 3 +½(B+S+C), (3) .

Za fascinacijo veljajo enaki zakoni ohranjanja kot za nenavadnost. Po odkritju očarljivih delcev se je pojavila potreba po uvedbi očarljivih delcev b. q = T 3 +½(B+S+C-b), (4) . (znak minus je bil uveden iz precej naključnih razlogov).

Za “prave” delce, če jih odkrijemo, je treba uvesti še eno kvantno število - resnico (?).

Vidimo torej, da moramo za opis celotne raznolikosti hadronov uporabiti veliko število zelo nenavadnih fizikalnih količin (in nismo vseh našteli). Njihov globok pomen je v tem, da so vse te količine podvržene določenim ohranitvenim zakonom, ki omogočajo vzpostavitev izbirnih pravil, ki prepovedujejo ali dovoljujejo pojav določenih transformacij delcev. Iz zgoraj navedenega je razvidno, da se temeljne interakcije poleg drugih značilnosti razlikujejo tudi zaradi svojih inherentnih ohranitvenih zakonov.

ἁδρός "velik; masivni") - razred sestavljenih delcev, ki so podvrženi močnim interakcijam. Izraz je predlagal sovjetski fizik L. B. Okun leta 1962, med prehodom iz Sakatinega modela močno medsebojno delujočih delcev na teorijo kvarkov. Za osnovne delce, ki ne sodelujejo pri močnih interakcijah, je L. B. Okun takrat predlagal ime adenoni .

Hadroni imajo kvantna števila, ki se ohranijo v močnih interakcijskih procesih: nenavadnost, šarm, lepota itd.

Hadroni so glede na sestavo kvarkov razdeljeni v dve glavni skupini:

eksotični barioni, zlasti pentakvarki, katerih najmanjša sestava kvarkov je 4 kvarki in 1 antikvark.
eksotični mezoni - zlasti hadronske molekule, glueballs in hibridni mezoni.

Barioni (fermioni)

Oglejte si podrobnejši seznam barionov.

Navadni barioni (fermioni) vsebujejo po tri valenčne kvarke ali tri valenčne antikvarke.

Nukleoni so fermionske komponente navadnega atomskega jedra:
Hiperoni, kot so delci Λ, Σ, Ξ in Ω, vsebujejo enega ali več s kvarkov, hitro razpadajo in so težji od nukleonov. Čeprav v atomskem jedru običajno ni hiperonov (vsebuje le primesi virtualnih hiperonov), obstajajo vezani sistemi enega ali več hiperonov z nukleoni, imenovani hipernukleusi.
Odkriti so bili tudi začarani in ljubki barioni.

Pentakvarke sestavlja pet valenčnih kvarkov (natančneje štirje kvarki in en antikvark).

Nedavno so bili najdeni znaki obstoja eksotičnih barionov, ki vsebujejo pet valenčnih kvarkov; vendar so poročali o negativnih rezultatih. Vprašanje njihovega obstoja ostaja odprto.

Glej tudi dibarioni.

Mezoni (bozoni)

Oglejte si podrobnejši seznam mezonov.

Navadni mezoni vsebujejo valenčni kvark in valenčni antikvark. Sem spadajo pion, kaon, J/ψ mezon in številne druge vrste mezonov. V modelih jedrske sile interakcijo med nukleoni prenašajo mezoni.

Obstajajo lahko tudi eksotični mezoni (njihov obstoj je še vprašljiv):

Tetrakvarke sestavljata dva valenčna kvarka in dva valenčna antikvarka.

HADRONI (iz gr. αδρ?ς - velik, močan), delci, ki sodelujejo v močnih interakcijah. Hadroni vključujejo mezone in barione (vključno s protonom in nevtronom). Hadrone je treba razlikovati od atomskih jeder, ki so sestavljena iz dveh ali več nukleonov.

Hadroni niso elementarni, sestavljeni so iz kvarkov. Najbolj raziskani barioni so sestavljeni iz treh kvarkov, mezoni pa iz kvarka in antikvarka, ki sta "zlepljena" z gluoni. Vsi znani hadroni so sestavljeni iz šestih vrst (ali, kot se pogosto reče, okusov) kvarkov, označenih s črkami u, d, s, c, b, t. Nukleone sestavljajo najlažji kvarki: u in d (npr. proton p in nevtron n sta predstavljena kot p = uud, n = ddu). Barioni, ki vsebujejo težje kvarke (s, c, b), se imenujejo hiperoni. Interakcija gluonov s kvarki in gluonov z gluoni je posledica prisotnosti specifičnih nabojev v kvarkih, antikvarkih in gluonih, imenovanih barvni naboji (ali barva). Teorija, ki opisuje te interakcije, se imenuje kvantna kromodinamika (QCD).

Vsak okusni kvark obstaja v treh barvnih različicah (rdeča, rumena, modra). Antiquark barve so dodatne (oranžna, zelena, vijolična). Vsak od osmih gluonov nosi dvojni barvni naboj, na primer rdeče-oranžen, rumeno-moder itd. Imena barv so poljubna, vendar je zgornja izbira v skladu s terminologijo, sprejeto v optiki, priročna, ker se hadroni (brez barvnih nabojev) naravno imenujejo brezbarvni ali beli delci. Barvni delci kvarki, antikvarki, gluoni so tako rekoč vsebovani znotraj belih hadronov. Ta pojav se imenuje konfinacija. Dosledna teorija konfinmenta v okviru QCD še ni bila zgrajena. Posledica zaprtja je, da se pri trkih visokoenergijskih hadronov med seboj ali z drugimi delci - fotoni ali leptoni - rodijo hadroni, ne pa prosti kvarki in gluoni.

V visokoenergijskih pospeševalnikih delcev poteka iskanje tako imenovanih eksotičnih hadronov, katerih zgradba je kompleksnejša od treh kvarkov v primeru barionov in kvarkov-antikvarkov v primeru mezonov. Eksotični mezoni, sestavljeni samo iz gluonov, se imenujejo glueballs.

Hadroni, ki vsebujejo poleg minimalnega števila kvarkov še gluon, se imenujejo hibridi. Ker je električni naboj gluonov enak nič in nimajo okusa, morajo biti glueballs električno nevtralni, hibridi pa morajo imeti enak okus kot ustrezni hadron brez dodatnega gluona. Namesto dodatnega gluona lahko eksotični hadron vsebuje par kvark-antikvark (na primer uu ali ds, kjer črtica nad simbolom kvarka označuje antikvark). V prvem primeru aroma eksotičnega hadrona sovpada z aromo glavnega, v drugem pa se od njega razlikuje.

Zgodovinsko gledano so bili prvi proučeni hadroni nukleoni (proton in nevtron) in najlažji med mezoni, pi mezoni, odkriti leta 1947. Nenavadne delce so odkrili v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Njihovo preučevanje in sistematizacija sta leta 1964 pripeljala do nastanka kvarkovega modela hadronov, s-kvark, ki je del čudnih delcev, pa so poimenovali čudni kvark. Leta 1974 je bil odkrit prvi mezon, ki je vseboval začarani kvark c in antikvark c (glej Začarani delci). Takšni mezoni se imenujejo mezoni s skritim šarmom. Po tem so odkrili mezone z očitnim šarmom, kot sta eu ali cd. Leta 1976 so bili odkriti prvi mezoni tipa bb, nato še mezoni tipa bu, bd, bs itd.. Leta 1984 sta se na proton-antiprotonskem trkalniku rodila para najtežjih kvarkov t in t. Masa t-kvarka je približno 175 GeV, njegova življenjska doba je tako kratka (približno 10 -24 s), da nima časa za tvorbo ustreznih hadronov niti s t-kvarkom niti z lažjimi kvarki, ki spremljajo njegovo rojstvo.

Lit.: Okun L. B. Fizika osnovnih delcev. 2. izd. M., 1988.