Презентация на тему Еще дальше в микромир: кварки!

пытаясь в нём какой-нибудь нейтрон — Оттуда вдруг со страшным скрипом выползает Частица анти-сигма-минус-гиперон».

(Из студенческой песни)

в которых разогнанные частицы сталкиваются друг с другом, называются ускорителями на встречных

пучках, или коллайдерами. Коллайдер – «to collide» по-английски — «сталкиваться».

Самый мощный из существующих Большой адронный коллайдер на границе Швейцарии и Франции имеет «разгонную батарейку» напряжением в 7 тысяч миллиардов вольт! С начала работы Большого адронного коллайдера с его помощью открыли 62 новые элементарные частицы.

группы —
лептоны и адроны.
Лептонов всего 12. Из них мы уже знакомы с четырьмя —

электрон, нейтрино и их античастицы, позитрон и антинейтрино. Есть ещё мюон и таон (тау-лептон), похожие на электрон и имеющие такой же заряд, но более тяжёлые, и два соответствующих типа нейтрино — мюонное и тау. Плюс их античастицы. Все они не участвуют в сильных взаимодействиях, но участвуют в слабых — то есть в превращениях частиц друг в друга.

А что же остальные, адроны, которых несколько сотен? Вот они все состоят из... кварков.

со спином 1/2ћ, участвующие в сильном взаимодействии (как и

во всех остальных) и являющиеся элементарными составляющими всех адронов.

взаимодействие действительно сильное — его энергия во много раз больше энергии,

заключённой в самих кварках. Из-за этого масса любого адрона много больше массы составляющих его кварков. Сильное взаимодействие, которое удерживает протоны и нейтроны в ядре, — это всего лишь жалкие «хвостики» тех сил, которые бушуют внутри них самих.
И в слабом взаимодействии кварки тоже участвуют — иначе как бы могли в нём участвовать сделанные из них адроны? Теория кварков прекрасно объясняет многочисленные виды новых частиц, рождающихся в столкновениях при очень высоких энергиях.

существовать в одиночку. Отдельно кварк может прожить невообразимо малое

время – менее 3 × 10⁻²⁴ секунды. Ему просто необходимо общество других кварков. Почему? Дело в том, что кварки любят обмениваться энергией с соседями, для чего постоянно посылают соседям «пакеты» энергии, которые называются глюоны. Если кварк не получит энергии взамен утраченной, он попросту исчезнет. Название глюон произошло от английского слова glue (клей), и очень точно описывает их суть.

сочетания, в которых их суммарный заряд (в единицах заряда электрона) целый. И только

в таких сочетаниях их можно наблюдать в природе. Эти сочетания и есть элементарные частицы; хоть они и состоят из кварков, но отдельный кварк из них выделить нельзя, невозможно разделить элементарную частицу на кусочки. Поэтому они всё-таки элементарные, несмотря на их внутреннюю структуру.

проводящие эксперимент на LHCb (одном из детекторов Большого адронного

коллайдера), объявили об открытии новой элементарной частицы — экзотического тетракварка. Об этом сообщили Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) и новосибирский Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера.

Частица сильно выделяется среди собратьев и представляет собой новую форму материи. Это единственный известный науке дважды очарованный тетракварк, то есть содержащий сразу два очарованных кварка, но не имеющий в своем составе очарованных антикварков.

Новая частица — рекордсмен-долгожитель: время ее жизни примерно в 10-500 раз больше частиц с похожей массой. Экзотический тетракварк имеет положительный заряд (+1) и массу приблизительно 3,875 гигаэлектронвольт.

K+-мезон, если он самый лёгкий из странных мезонов, а заряд у него +1? Адроны

из трёх кварков называются барионами. Самый лёгкий барион — как раз протон: это комбинация uud.

Задача 2
Второй нестранный адрон — это нейтрон. Из каких кварков состоит он? Бывает ли антинейтрон?

Задача 3
Гиперонами называют странные, но не очарованные (и тем более не прелестные) барионы. Сигма-гипероны — лёгкие. Индекс плюс или минус (или ноль) в обозначении и названии адрона соответствует знаку заряда. Что же такое анти-сигма-минус-гиперон? Отличается ли он от сигма-плюс-гиперона?

частиц, рождающихся в столкновениях при очень высоких энергиях. К сожалению, для

понимания того, что творится в атомных ядрах при обычных «ядерных» энергиях — например, для понимания, как именно устроены ядерные силы или какие именно ядра устойчивы, а какие нет и почему, — она не очень помогает. Во всяком случае, и в «кварковой» теории, и в «обычной» ядерной физике ещё куча не отгаданных загадок. Некоторые из них вас дождутся!