Ziyosfera

Glyuon

Глюон элементар заррача бўлиб, у кварклар орасидаги кучли о'заро та'сир учун алмашинадиган заррача (ёки гауге бозони) ролини ўйнайди. Глюоннинг вазифаси Икки зарядланган заррачалар орасидаги электромагнит кучда фотонларнинг алмашинувига ўхшайди[1]. Глюонлар кваркларни бир-бирига боғлаб, протон ва нейтрон каби адронларни ҳосил қилади.

Глюонлар квант хромодинамикасида (КХД) кваркларнинг кучли ўзаро таъсирида воситачилик қилувчи вектор гауге бозонлардир. Глюонларнинг ўзи кучли ўзаро таъсирда ранг зарядини ҳам олиб юради. Бу электромагнит ўзаро таъсирда воситачилик қилувчи, зарядсиз фотонга ўхшамайди. Шунинг учун глюонлар кучли ўзаро таъсирда иштирок этадилар, бу эса воситачилик қилишдан ташқари, КХД ни квант электродинамикасига (КЕД) қараганда таҳлил қилишни сезиларли даражада қийинлаштиради.

Хусусиятлари

Глюон вектор бозондир, яъни фотон каби спини 1 га тенг. Массив, спини 1 га тенг зарралар учта қутбланиш ҳолатига эга бўлса-да, глюон каби массасиз ўлчовли бозонлар фақат иккита қутбланиш ҳолатига эга, чунки гауге инваринтлиги қутбланиш глюон ҳаракатланаётган йўналишга кўндаланг бўлишини талаб қилади. Квант майдон назариясида узлуксиз гауге инвариантлиги гауге бозонларининг нол массага эга бўлишини талаб қилади. Тажрибалар глюоннинг тинчликдаги массасини (агар мавжуд бўлса) бир неча меВ/c 2 дан камроқ қилиб чеклайди. Глуоннинг ички жуфтлиги манфий қийматга эга.

Глюонларни ҳисоблаш

КЕД да ягона фотон ёки Кучсиз ўзаро таъсирнинг учта W ва З бозонлар иштирок эца,КХДда саккизта мустақил глюон тури мавжуд.

Бироқ, глюонлар ранг заряд ҳодисасига (уларнинг ранг ва анти-ранг комбинацияси мавжудли учун) сабаб бўласи. Кварклар уч хил ранг зарядини олиб юради; антикварклар уч турдаги анти-ранг олиб юради. Шунингдек, глюонларни ҳам ранг, ҳам анти-ранг олиб юрувчи деб ҳисоблаш мумкин. Бу глюонларда ранг ва анти-рангнинг тўққизта мумкин бўлган комбинациясини беради. Қуйида ушбу комбинациялар рўйхати (ва уларнинг схематик номлари) келтирилган:

  • қизил-антиқизил (рр¯{\дисплайстйле р\бар{р}}), қизил-антияшил (рг¯{\дисплайстйле р\бар{г}}), қизил-антикўк (рб¯{\дисплайстйле р\бар{б}})
  • яшил-антиқизил (гр¯{\дисплайстйле г\бар{р}}), яшил-антияшил (гг¯{\дисплайстйле г\бар{г}}), яшил-антикўк (гб¯{\дисплайстйле г\бар{б}})
  • кўк-антиқизил (бр¯{\дисплайстйле б\бар{р}}), кўк-антияшил (бг¯{\дисплайстйле б\бар{г}}), кўк-антикўк (бб¯{\дисплайстйле б\бар{б}})
2-диаграмма: э + э - → Й(9.46) → 3г

Бу кузатилган глюонларнинг ҳақиқий ранг ҳолатлари эмас, балки эффектив ҳолатлардир. Уларнинг қандай бирлашганлигини тўғри тушуниш учун ранг зарядининг математикасини батафсилроқ кўриб чиқиш мақсадга мувофиқ бўлади.

Рангли синглет ҳолат

Табиатда кузатилаётган барқарор кучли ўзаро таъсирлашувчи зарралар (масалан, протон ва нейтрон, яъни адронлар) „рангсиз“, аниқроғи улар „ранг-синглет“ ҳолатида бўлиб, математик жиҳатдан спин синглет ҳолатга ўхшаш, деб айтилади[2]. Бундай ҳолатлар бошқа ранг ҳолатлари билан эмас, балки бошқа рангли синглетлар билан ўзаро таъсир ўтказишга имкон беради; чунки узоқ масофаларда глюонларнинг ўзаро таъсири мавжуд эмас, бу синглет ҳолатдаги глюонлар ҳам мавжуд эмаслигини кўрсатади.

Ранг синглет ҳолат[3]

(рр¯+бб¯+гг¯)/3.{\дисплайстйле (р\бар{р}+б\бар{б}+г\бар{г})/\сқрт{3}.}

Бошқача қилиб айтганда, агар глюоннинг ранг ҳолатини ўлчаш мумкин бўлса, унинг қизил-антиқизил, кўк-антикўк ёки яшил-антияшил бўлиш эҳтимолликлари тенг бўлар эди.

Саккиз ранг

Глюонларнинг „саккиз тури“ ёки „саккиз ранги“ га мос келадиган саккизта мустақил ранг ҳолати мавжуд. Юқорида муҳокама қилинганидек, ушбу ранг ҳолатлари биргаликда келиши мумкинлиги сабабли, „рангли октет“ деб номланувчи ҳолатларни кўрсатишнинг кўплаб усуллари мавжуд. Тез-тез ишлатиладиган рўйхат[4]:

(рб¯+бр¯)/2{\дисплайстйле (р\бар{б}+б\бар{р})/\сқрт{2}}        −и(рб¯−бр¯)/2{\дисплайстйле -и(р\бар{б}-б\бар{р})/\сқрт{2}}
(рг¯+гр¯)/2{\дисплайстйле (р\бар{г}+г\бар{р})/\сқрт{2}} −и(рг¯−гр¯)/2{\дисплайстйле -и(р\бар{г}-г\бар{р})/\сқрт{2}}
(бг¯+гб¯)/2{\дисплайстйле (б\бар{г}+г\бар{б})/\сқрт{2}} −и(бг¯−гб¯)/2{\дисплайстйле -и(б\бар{г}-г\бар{б})/\сқрт{2}}
(рр¯−бб¯)/2{\дисплайстйле (р\бар{р}-б\бар{б})/\сқрт{2}} (рр¯+бб¯−2гг¯)/6.{\дисплайстйле (р\бар{р}+б\бар{б}-2г\бар{г})/\сқрт{6}.}

Группалар назарияси тафсилотлари

Техник жиҳатдан КХД СУ(3) гауге симметриясига эга гауге назариясидир . Кварклар Нф флаворда спинорлар сифатида киритилади ва ҳар бири СУ(3) ранг гауге группанинг фундаментал кўринишида бўлади (триплет, 3). Глюонлар СУ(3) рангининг қўшма тасвиридаги векторлар (октетлар, 8 билан белгиланади). Умумий гауге гуруҳи учун куч ташувчилар сони (масалан, фотонлар ёки глюонлар) ҳар доим қўшма вакиллик ўлчамига тенг. СУ(Н) нинг оддий ҳолати учун бу тасвирнинг ўлчами Н2 − 1 га тенг.

Экспериментал кузатишлар

Кварклар ва глюонлар (рангли) кўпроқ кварк ва глюонларга бўлиниш орқали ўзини намоён қилади, улар ўз навбатида жетларда корреляция қилинган нормал (рангсиз) заррачаларга адронлашади. 1978-йил ёзги конференцияларида[5] маълум бўлишича, ДОРИС (ДЕСЙ) электрон-позитрон тўқнашувидаги ПЛУТО детектори жуда тор резонанс Й(9.46) нинг адроник парчаланиши учта глюон томонидан ишлаб чиқарилган уч реактив ҳодиса топологиялари сифатида талқин қилиниши мумкин бўлган биринчи далилни келтирди. Кейинчалик, худди шу тажриба бўйича чоп этилган таҳлиллар бу талқинни, шунингдек, глюоннинг спин = 1 табиатини тасдиқлади[6][7] (ПЛУТО тажрибаларига қаранг).

1979-йил ёзида ПЕТРА (ДЕСЙ) электрон-позитрон тўқнашувида юқори энергияларда яна уч реактив топологиялар кузатилди, улар энди ТАССО[8], МАРК-Ж[9] ва ПЛУТО томонидан аниқ кўринадиган ққ- глуон бремсстраҳлунг деб талқин қилинади. Глюоннинг спин=1 хусусияти 1980 йилда ТАССО[10] ва ПЛУТО тажрибалари[11] билан тасдиқланган. 1991 йилда CЕРН да ЛЕП сақлаш ҳалқасида ўтказилган кейинги тажриба бу натижани яна тасдиқлади[12].

Глюонлар КХД томонидан тасвирланган ва айниқса ДЕСЙ да ҲЕРА электрон-протон коллайдерида ўрганилган кварклар ва глюонлар ўртасидаги элементар кучли ўзаро таъсирларда муҳим рол ўйнайди. Протондаги глюонларнинг сони ва импулс тақсимоти (глюон зичлиги) 1996-2007 йилларда Ҳ1 ва ЗЕУС[13] тажрибалари билан ўлчанди. Глюоннинг протон спинига қўшган ҳиссаси ҲЕРА да ҲЕРМЕС тажрибаси томонидан ўрганилган[14]. Шунингдек, протондаги глюон зичлиги ҳам ўлчанган (адроник тарзда ҳаракат қилганда)[15].

Яна қаранг

 

  1. ↑ C.Р. Наве. „Тҳе Cолор Форcе“. ҲйперПҳйсиcс. Георгиа Стате Университй, Департмент оф Пҳйсиcс. Қаралди: 2012-йил 2-апрел.
  2. ↑ Давид Гриффитҳс. Интродуcтион то Элементарй Партиcлес. Жоҳн Wилей & Сонс, 1987 — 280–281-бет. ИСБН 978-0-471-60386-3. 
  3. ↑ Давид Гриффитҳс. Интродуcтион то Элементарй Партиcлес. Жоҳн Wилей & Сонс, 1987 — 280–281-бет. ИСБН 978-0-471-60386-3. 
  4. ↑ Давид Гриффитҳс. Интродуcтион то Элементарй Партиcлес. Жоҳн Wилей & Сонс, 1987 — 280–281-бет. ИСБН 978-0-471-60386-3. 
  5. ↑ Б.Р. Стелла анд Ҳ.-Ж. Меер (2011). „Υ(9.46 ГеВ) анд тҳе глуон дисcоверй (а cритиcал реcоллеcтион оф ПЛУТО ресулц)“.
  6. ↑ Бергер, Ч. (1979). "Жет аналйсис оф тҳе Υ(9.46) деcай инто чаргед ҳадронс". Пҳйсиcс Леттерс Б 82 (3–4): 449. дои:10.1016/0370-2693(79)90265-Х. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_пҳйсиcс-леттерс-б_пҳйсиcс-леттерс_1979-04-09_82_3-4/паге/449. 
  7. ↑ Бергер, Ч. (1981). "Топологй оф тҳе Υ деcай". Зеицчрифт фüр Пҳйсик C 8 (2): 101. дои:10.1007/БФ01547873. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_зеицчрифт-фуэр-пҳйсик-c-партиcлес-анд-фиэлдс_1981-04_8_2/паге/101. 
  8. ↑ Бранделик, Р. (1979). "Эвиденcе фор Планар Эвенц ин э+э− анниҳилатион ат Ҳигҳ Энергиэс". Пҳйсиcс Леттерс Б 86 (2): 243–249. дои:10.1016/0370-2693(79)90830-Х. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_пҳйсиcс-леттерс-б_пҳйсиcс-леттерс_1979-09-24_86_2/паге/243. 
  9. ↑ Барбер, Д.П. (1979). "Дисcоверй оф Тҳреэ-Жет Эвенц анд а Тест оф Қуантум Чромодйнамиcс ат ПЕТРА". Пҳйсиcал Ревиэw Леттерс 43 (12): 830. дои:10.1103/ПҳйсРевЛетт.43.830. 
  10. ↑ Бранделик, Р. (1980). "Эвиденcе фор а спин-1 глуон ин тҳреэ-жет эвенц". Пҳйсиcс Леттерс Б 97 (3–4): 453. дои:10.1016/0370-2693(80)90639-5. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_пҳйсиcс-леттерс-б_пҳйсиcс-леттерс_1980-12-15_97_3-4/паге/453. 
  11. ↑ Бергер, Ч. (1980). "А студй оф мулти-жет эвенц ин э+ э− анниҳилатион". Пҳйсиcс Леттерс Б 97 (3–4): 459. дои:10.1016/0370-2693(80)90640-1. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_пҳйсиcс-леттерс-б_пҳйсиcс-леттерс_1980-12-15_97_3-4/паге/459. 
  12. ↑ Алехандер, Г. (1991). "Меасуремент оф тҳреэ-жет дистрибутионс сенситиве то тҳе глуон спин ин э+ э− Анниҳилатионс ат √с = 91 ГеВ". Зеицчрифт фüр Пҳйсик C 52 (4): 543. дои:10.1007/БФ01562326. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/зеицчрифт-фуэр-пҳйсик-c-партиcлес-анд-фиэлдс_1991_52_4/паге/543. 
  13. ↑ Линдеман, Л. (1997). "Протон струcтуре фунcтионс анд глуон денситй ат ҲЕРА". Нуcлеар Пҳйсиcс Б: Проcеэдингс Супплеменц 64 (1): 179–183. дои:10.1016/С0920-5632(97)01057-8. 
  14. ↑ „Тҳе спиннинг wорлд ат ДЕСЙ“. www-ҳермес.десй.де. 2021-йил 25-майда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2018-йил 26-март.
  15. ↑ Адлофф, C. (1999). "Чаргед партиcле cросс сеcтионс ин тҳе пҳотопродуcтион анд эхтраcтион оф тҳе глуон денситй ин тҳе пҳотон". Эуропеан Пҳйсиcал Жоурнал C 10 (3): 363–372. дои:10.1007/с100520050761. 

Адабиётлар

Ҳаволалар

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Glyuon" dan olindi