34. Теория кварков. Планковская длина. Суперструны

Кварки — это гипотетические материальные объекты, их экспериментальное наблюдение пока невозможно, однако теоре­тические положения кварковой гипотезы оказались плодотворны­ми, а теория в целом эвристичной. Квар­ки представляют собой истинно элементарные частицы и поэто­му бесструктурны. Главная особенность кварков — дробный заряд. Кварки различаются спином, ароматом и цветом. Аромат кварка-это его особая физичес­кая характеристика. Для того чтобы учесть все известные адро­ны, необходимо было предположить существование шести ви­дов кварков, различающихся ароматом: u (up — верхний), d (down — нижний), s (strange — странный), c (charm — очарова­ние), b (beauty — прелесть) и t(top — верхний). Существует ус­тойчивое мнение, что кварков не должно быть больше. Считается, что каждый кварк имеет один из трех возмож­ных цветов, которые выбраны произвольно: красный, зеленый, синий. Цвет кварка, как и аромат, — условное название для определенной физической характеристики. Каждому кварку соответствует антикварк с противополож­ным цветом (антикрасный, антизеленый и антисиний). Кварки соединяются тройками, образуя барионы (нейтрон, протон), или парами, образуя мезоны. Антикварки, соединясь тройками, со­ответственно, образуют антибарионы. Мезон состоит из кварка и антикварка. Суммарный цвет объединившихся кварков или ан­тикварков, независимо от того, объединены три кварка (барионы), три антикварка (антибарионы) или кварк и антикварк (ме­зоны), должен быть белым или бесцветным. Белый цвет дает сумма красного, зеленого, синего или красного — антикрасного, синего — антисинего и т.п. Кварки объединяются между собой благодаря сильному взаи­модействию. Переносчиками сильного взаимодействия выступа­ют глюоны, которые как бы «склеивают» кварки между собой. Глюоны также имеют цвета, но в отличие от кварков их цвета смешанные, например красный — антисиний и т.п., т.е. глюон состоит из цвета и антицвета. Испускание или поглощение глюона меняет цвет кварка, но сохраняет аромат. Известно восемь типов глюонов.