Мультикварковые состояния и молекулярная КХД

Благодаря некоторым недавним «открытиям» (еще не подтвержденным полностью) мы намекнули на существование тетракварковых частиц.

Почему экзотика КХД, такая как мультикварковые состояния за пределами n = 2,3 (мезоны, протоны, нейтроны,...), такие как тетракварки, пентакварки... или даже глюболы, может быть полезна для новой физики? И вообще: кварковая спектроскопия и «молекулярная» КХД/кварковая химия… Для чего они могут быть полезны?

Как я всегда говорю на такого рода вопросы: дайте определение «полезно». Если вы имеете в виду «могу ли я заработать на этом деньги», то ответ явно нет, во всяком случае, не в обозримом будущем. Но чем больше у нас будет тестовых примеров для нашей способности выполнять вычисления в сильно связанной теории поля, тем лучше! Я предполагаю, что основное применение (помимо их внутреннего интереса) будет помогать нам понять фазовый переход КХД в ранней Вселенной. До сих пор остаются загадками, как Вселенная совершила переход от свободных кварков и глюонов к окрашенным адронам.

Ответы (1)

На мой взгляд, существует множество причин, по которым такие модели изучаются уже несколько лет.

  1. Во-первых, расширение известного адронного спектра, в котором преобладают обычные мезоны. ( С "=" 0 , 1 , 2 , ) (как | д д ¯ состояния) и барионы ( С "=" 1 2 , 3 2 , ) (как | д д д состояний) в новые экзотические состояния, невозможные для ранее упомянутых адронов.

  2. Получите более глубокое понимание адронной структуры

  3. Все двух- и трехкварковые структуры имеют уникальную цветовую структуру. Системы с несколькими кварками имеют разную цветовую структуру, и понимание причины разной цветовой структуры является основным шагом в общей причине изобилия цветов в КХД.

  4. Экспериментальный поиск экзотических адронных состояний — единственный способ фальсифицировать соответствующие теоретические модели, такие как модель MIT-Bag и т. д. По той же причине они построили LHC для поиска Хиггса как последней пропавшей модели СМ или для поиска физики за пределами Стандартной модели, такие как суперсимметричные расширения Стандартной модели, которые могут решить открытые вопросы, возникающие в рамках Стандартной модели.

  5. Как это часто бывает в физике, в конце концов ваша конкретная модель системы может оказаться неприменимой в том смысле, о котором вы могли догадываться раньше. Например, задолго до того, как была создана КХД, предпочтение отдавалось модели Редже со струнами, соответствующей теории сильных взаимодействий. Эта струнная модель оказалась несовместимой с экспериментом, поэтому она была отброшена в связи с сильными взаимодействиями, и вместо этого Струнная модель стала основным компонентом теории струн, которая теперь является возможным кандидатом в Великую Объединяющую Теорию Природы. Основная причина, по которой его все еще исследуют, та же самая, почему до сих пор ищут многокварковые состояния, поскольку до сих пор никто не доказал, что это неправильно. Как сказал Фейнман:

«Неважно, насколько прекрасна ваша теория, неважно, насколько вы умны. Если она не согласуется с экспериментом, она неверна».

кроме того, я думаю, что модель Редже не была фальсифицирована. Просто кварковая модель и SU(3)xSU(2)xU(1) были настолько элегантны и сделали так много успешных предсказаний, что модель Редже между прочим провалилась. Никого больше не интересовали адронные резонансы высших спинов, что было успехом модели Редже.
Струнная модель для сильного взаимодействия оказалась бесполезной и поэтому была отброшена. Я думаю, что, насколько я помню, были несоответствия из-за представлений с высоким спином в модели Редже.