Ładunek koloru

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Hadrony zawsze mają sumaryczny kolor biały

Kolor lub ładunek kolorowyliczba kwantowa wprowadzona, by rozróżnić kwarki znajdujące się w tym samym stanie spinowym.

Zakaz Pauliego nie pozwala na to, aby trzy jednakowe kwarki tworzyły struktury barionowe, zatem kwarki te muszą się różnić – tę cechę różnicującą nazwano kolorem. Istnieją trzy rodzaje ładunków kolorowych: czerwony, zielony, niebieski oraz odpowiadające im „antykolory” dla antykwarków.

Ładunek kolorowy jest źródłem nowego pola, generującego nowy typ oddziaływań między kwarkami. Kwantami tego pola są gluony. Wymiana gluonów pomiędzy kwarkami w hadronie (nazywana silnym oddziaływaniem jądrowym) wiąże kwarki w nierozerwalną całość. Silne oddziaływania jądrowe zachodzą tylko na bardzo małych odległościach. Efektem tego jest niestabilność jąder pierwiastków o liczbie atomowej większej od 92 (rozmiary takiego jądra są za duże, by oddziaływanie silne utrzymało go w całości). Podczas oddziaływania silnego kwarki zmieniają swój kolor poprzez wymianę gluonów, niosących ze sobą kolor i antykolor.

Ładunek kolorowy cząstek złożonych z kwarków wynosi 0. Inaczej mówiąc cząstki posiadające ładunek kolorowy nie mogą występować w przyrodzie samodzielnie. Bariony (np. proton i neutron) składają się z trzech kwarków o różnych kolorach, a mezony z kwarka, mającego określony kolor i antykwarka, mającego odpowiadający mu antykolor. Dzięki temu bariony i mezony są kolorowo obojętne (bezbarwne).

Teoria oddziaływań związanych z ładunkiem kolorowym nosi nazwę chromodynamiki kwantowej.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Ładunek kolorowy, inaczej kolor, kwarków wprowadzili w latach 1964-1965 Oscar Greenberg[1], Yoichiro Nambu[2] i Moo-Young Han[3].

Przypisy

  1. O.W. Greenberg, „Spin and Unitary-Spin Independence in a Paraquark Model of Baryons and Mesons”, Phys. Rev. Lett. 13, 598 (1964)
  2. Y. Nambu, „Dynamical Symmetries & Fundamental Fields”, Proceedings of 2nd Coral Gables Conf. on Symmetry Principles at High Energy (1965), s. 133; „Systematics of Hadrons in Subnuclear Physics”, Preludes in Theoretical Physics (1965)
  3. M.Y. Han, Y. Nambu, „Three-Triplet Model with Double SU(3) Symmetry”, Phys. Rev. B 139, 1006