Hadron
Hadron je složená silně interagující subatomární částice (menší než atom). Hadrony mohou obsahovat kvarky, antikvarky, případně také gluony nebo být složeny pouze z gluonů.[pozn. 1]
Dělení hadronů
[editovat | editovat zdroj]Hadrony se podle spinu a kvarkového složení dělí na v přírodě běžné:
- baryony – hadrony s poločíselným spinem (fermiony), které jsou složeny ze tří kvarků (antibaryony ze tří antikvarků);
- mezony – hadrony s celočíselným spinem (bosony), které jsou složeny z kvarku a antikvarku;
a exotické nově objevené složené částice:
- tetrakvarky – s celočíselným spinem, složené ze 2 kvarků a 2 antikvarků;[1][2][3]
- pentakvarky – s poločíselným spinem, složené ze 4 kvarků a 1 antikvarku;[4][5]
- hexakvarky (zahrnující i dibaryony) – s celočíselným spinem, složené ze 6 kvarků.[6][7]
Zatím experimentálně nepotvrzenými hadrony v souladu se standardním modelem jsou:
- glueballs/gluebally (dříve zvané též gluonia) – exotické hadrony složené pouze z gluonů;[pozn. 2]
- „hybridní“ hadrony, vázané stavy kvarků/antikvarků a (ne virtuálních) gluonů.[pozn. 3]
Příklad
[editovat | editovat zdroj]Nukleony jsou hadrony skládající se ze tří kvarků první generace. Například proton je tvořen dvěma kvarky u a jedním d (uud), zatímco neutron jedním kvarkem u a dvěma d (udd). Jsou to základní stavy s výsledným izospinem ½, stejné složení však mají i baryonové rezonance N (izospin ½) a Δ (izospin 3/2).
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]Hadrony jsou částice, které reagují na silnou interakci.
Hadron jako celek má barevný náboj roven nule, protože jednotlivé barevné náboje kvarků se vzájemně vyruší.
V každém hadronu se kromě uvedených kvarků v každém okamžiku také nacházejí gluony a páry kvark-antikvark. Každý kvark uvnitř hadronu si neustále vyměňuje barevné náboje s dalšími kvarky v tomtéž hadronu.
Ke každému hadronu existuje odpovídající antičástice, skládající se z odpovídajících antikvarků.
Rezonance
[editovat | editovat zdroj]Každý hadron, nerozpadající se v základním stavu silnou interakcí, se může nacházet v excitovaných stavech (které mohou mít odlišné hodnoty spinu a parity) – takové stavy se nazývají rezonance. Rezonance se velmi rychle rozpadají (řádově za 10−24 s) vlivem silné interakce. Jako rezonance jsou zpravidla označovány i hadrony, které nemají žádný stav stabilní vzhledem k silné interakci a jejich stav je možno považovat za základní (např. tetrakvarky a pentakvarky).
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu hadron na Wikimedia Commons - Přehled exotických hadronů (tetrakvarků a pentakvarků) objevených v CERNu do r. 2024 (obrázek JPG)
Poznámky
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Vzhledem k tomu, že gluony jsou nejen zprostředkovatelem silné interakce, ale i jejím zdrojem (nesou barevný náboj, stejně jako kvarky), mohou vystupovat jako explicitní součásti vázaných stavů silně interagujích částic, nejen jako virtuální zprostředkující částice realizující vazbu kvarků/antikvarků v hadronech.
- ↑ Doposud (2015) bylo pozorováno pouze několik kandidátů, které by šlo považovat za glueball/gluonium ve specifických modelech, které jsou v souladu se standardním modelem (např. η(1405), f0(1500), f0(1710)), bez jednoznačného experimentálního potvrzení.[8][9][10]
- ↑ Dosud (2015) pouze několik kandidátů ve specifických modelech (např. f1(1420) jakožto hybridní mezon qqg), bez jednoznačného experimentálního potvrzení.[8]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ MIHULKA, Stanislav. Nová příšera v zoo: Nejspíš ulovili tetrakvark!. OSEL.cz [online]. 19.. červen 2013. Dostupné online.
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Objevíme celou novou rodinu tetrakvarků?. OSEL.cz [online]. 11.. listopad 2013. Dostupné online.
- ↑ JOHNSTON, Hamish. Fermilab bags a tetraquark. Physics World [online]. 29. únor 2016. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ LHCb collaboration. Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λb0→J/ψK−p decays [online]. 1. vyd. CERN, 2015-07-13. S. 1–48. Dostupné online. PDF [1]. arXiv:1507.03414. (anglicky)
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Na Velkém hadronovém srážeči chytili pentakvarky. OSEL.cz [online]. 14. červenec 2015. Dostupné online.
- ↑ Quarks in six-packs: Exotic Particle Confirmed. Phys.org [online]. 6. červen 2014. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Dibaryon ze šesti kvarků potvrzen v urychlovači COSY. OSEL.cz [online]. 16.. červen 2014. Dostupné online.
- ↑ a b OLIVE, K. A., et al. (Particle Data Group). The Review of Particle Physics. Kapitola Particle properties. Mesons. The η(1405), η(1475), f1(1420), and f1(1510).. Chinese Physics C [online]. 21. srpen 2014 [cit. 2015-11-12]. Svazek 38, čís. 9:090001. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-04. PDF [2]. ISSN 1674-1137. DOI 10.1088/1674-1137/38/9/090001. (anglicky)
- ↑ BRÜNNER, Frederic; REBHAN, Anton. Nonchiral Enhancement of Scalar Glueball Decay in the Witten-Sakai-Sugimoto Model. Physical Review Letters [online]. 21. září 2015. Svazek 115, čís. 13: 131601. Dostupné online. PDF [3]. ISSN 1079-7114. DOI 10.1103/PhysRevLett.115.131601. (anglicky)
- ↑ A particle purely made of nuclear force. Phys.org [online]. 13. říjen 2015. Popularizační článek k předchozí referenci. Dostupné online. (anglicky)
