Как люди в 1960-х годах определили, что сильные взаимодействия управляются теорией с большой константой связи, если они не знали лежащей в их основе теории, КХД, которая была открыта только в 1970-х годах? Что является экспериментальным признаком сильно взаимодействующей системы? Я читал, что в этот период были серьезные сомнения относительно того, применима ли КТП даже к сильным взаимодействиям — нужно ли было предполагать структуру КТП, чтобы сделать утверждение о том, что связь велика?
До открытия КХД и кварковой модели физика элементарных частиц состояла из взаимодействий электронов, протонов, нейтронов и всех тех мезонов, которые назывались мезонами, потому что их массы были промежуточными между электроном и протоном/нейтроном. Вот почему мюон стал называться мезоном. Некоторые мезоны использовались в качестве обмениваемых частиц в эффективных теориях поля для объяснения сечений и времени жизни. Использовались пионные обмены и ро-мезонные обмены,
В физике доминирование векторных мезонов (VMD) было моделью, разработанной Дж. Дж. Сакураи 1 в 1960-х годах до введения квантовой хромодинамики для описания взаимодействий между энергичными фотонами и адронной материей.
для моделирования данных в рамках квантовой теории поля с диаграммами Фейнмана и т. д.
В то время слабое взаимодействие также описывалось четырехфермиевской вершиной.
Таким образом, люди знали, что существуют слабые, электромагнитные и сильные взаимодействия, сильное взаимодействие постулируется для протона и нейтрона, ядер и сильных резонансов, например, при рассеянии пионов и каонов на протонах. от больших времен жизни электромагнитных взаимодействий и слабых.
Именно классификация многочисленных сильных резонансов, обнаруженных в глубоконеупругих рассеяниях частиц, породила кварковую модель, т. е. определенную подструктуру сильно взаимодействующих частиц, организованных в групповые представления, которые породили КХД.
До того, как кварковая модель доминировала на сцене, существовала партонная модель , которую предложил Фейнман, и он был ее сторонником, спустя много времени после того, как остальные из нас были убеждены, что КХД и кварковая модель должны считаться стандартной моделью.
Партонная модель была предложена Ричардом Фейнманом в 1969 году как способ анализа столкновений адронов высоких энергий. 2 Любой адрон (например, протон) можно рассматривать как композицию ряда точечных составляющих, называемых «партонами». Партонная модель была немедленно применена к глубоконеупругому рассеянию электронов на протонах Бьоркеном и Пашосом.
Открытие струй и особенно глюонных струй прояснило вопрос, т. е. наличие у адронов определенного жесткого ядра, порождающего глубоконеупругое рассеяние типа резерфордовского рассеяния, а не суп из партонов.
Сильное взаимодействие сильно только при малых энергиях. При больших энергиях, наоборот, мы имеем асимптотическую свободу. Это было обнаружено при изучении глубоконеупругого рассеяния (ГНР), т. е. электрон-протонных столкновений, при которых протон разрушается. На самом деле, в конце 60-х годов большим сюрпризом стало то, что полное поперечное сечение DIS проявляет свойство, известное с тех пор как масштабирование Бьёркена, потому что простое объяснение этого результата можно получить, предположив, что протон состоит из не- взаимодействиесоставляющие, которые Фейнман назвал партонами. Это открытие стало поворотным моментом, потому что оно означало, что если бы у нас была КТП для сильного взаимодействия, то теория возмущений могла бы работать в эксперименте при высоких энергиях. Большинство теоретиков сильно сомневались в этом, именно потому, что сильное взаимодействие выглядело слишком сильным, чтобы теория возмущений могла работать, как в единственной другой известной им КТП, КЭД, для которой константа связи достаточно мала, чтобы любую наблюдаемую можно было вычислить как ряд в используя теорию возмущений.
Мы знали, что (старое) сильное взаимодействие требует большой связи, потому что существуют ядра, устойчивые к электростатическому отталкиванию их протонов. Независимо от теории, то, что удерживает ядра вместе, должно быть достаточно прочным, чтобы преодолевать электростатическое отталкивание. (Протон на расстоянии около 1 фм от другого создает силу отталкивания величиной около 100 Н. Что довольно много.) Тем не менее существуют стабильные ядра.
(То, что ядро было таким маленьким, было установлено в экспериментах Резерфорда в 1909 году . Те же самые эксперименты показали, что электростатическое отталкивание остается большим при очень малых прицельных параметрах, на что указывает наличие очень больших углов рассеяния. Таким образом, потребность в большой константе связи уходит своими корнями в эксперименты Резерфорда.)
Сильное взаимодействие было двумя неэквивалентными вещами в моей жизни. То , что в первом было сильное взаимодействие, было обусловлено феноменологически — существуют стабильные ядра. То , что второе связано с большой связью, было обусловлено тем фактом, что первое было незначительным следствием второго. (Поскольку я разбрасываю одно число, давайте выбросим другое: сильное взаимодействие имеет величину около 10 кН. Как отмечалось выше, ядерная сила составляет около 1% от этого.)
По симметрии