Откуда я знаю, что протон не состоит из 3 анти-нижних кварков?

У меня есть протон, как я узнаю, что он состоит из 2 верхних кварков и 1 нижнего кварка или из 3 антинижних кварков, каждый из которых имеет разные цветовые заряды?

Этот вопрос применим и к антипротону: состоит ли он из 2 антиверхних и 1 антинижнего или из 3 нижних квакров?

Вы можете улучшить редактирование, которое я внес в ваш пост, но, пожалуйста, не используйте MathJax для вещей, не связанных с математикой. Типы кварков, если они указаны, должны быть написаны как обычный текст; они не являются математическими символами. Я верну это редактирование, но опять же, вы можете вносить дальнейшие изменения, если они действительно улучшают сообщение.
@dmckee OP упомянул антидаун кварки, поэтому у них будет +1 заряд. (тоже подумал г г г был Δ − ; является ю − просто другое обозначение для этого, или что-то еще происходит?)

Ответы (3)

Стандартная модель , которая была принята после тщательного экспериментального наблюдения за взаимодействием частиц на микроуровне, т. е. пространственных и энергетических измерениях, где царит квантовая механика, имеет в качестве основного столпа кварковую модель .

спин 1/2 бариона

Кварковая модель началась с приведенного выше наблюдения: если частицы изобразить в двух измерениях, используя их спины и их квантовые числа (изотопический спин, странность и т. д.), возникает красивая симметрия, которая также упорядочивает частицы в соответствии с их массами. Эта симметрия оказалось математически представленным представлениями специальной унитарной группы SU(3). 3 означает, что есть 3 основные единицы, которые можно переставлять, чтобы заполнить точки представлений. Они были причудливо названы «кварками».

Этот график представляет собой график барионного спина 1/2, членом которого является протон. Есть ряд других представлений, куда хорошо укладываются данные адронных резонансов, и даже было сделано предсказание, что омега-минус должна существовать, поскольку все остальные члены декуплета уже наблюдались экспериментально.

декуплет

Он был найден, и на его основе была создана кварковая модель , а исследователям, находившимся на переднем крае этой работы, были присуждены Нобелевские премии.

Всем кваркам присвоено барионное число 1/3. Верхний, очарованный и топ-кварки имеют электрический заряд +2/3, а нижние, странные и нижние кварки имеют электрический заряд -1/3. Антикварки имеют противоположные квантовые числа. Кварки также являются частицами со спином 1/2, что означает, что они являются фермионами.

Мезоны состоят из валентной пары кварк-антикварк (таким образом, имеют барионное число 0), а барионы состоят из трех кварков (таким образом, имеют барионное число 1). В этой статье обсуждается кварковая модель для верхнего, нижнего и странного ароматов кварка (которые образуют приблизительную симметрию SU (3)). Есть обобщения на большее количество вкусов.

Теперь, если вы посмотрите на график барионного октета основного состояния, вы увидите, что не имеет значения, как мы их называем, именно симметрия определяет их кварковое содержание. Таким образом, протон, которым в этом представлении называется частица с наименьшей массой, не может быть ничем иным, как строительным блоком твердой материи, на которой мы существуем. Мы называем его протоном, его составные кварки носят имена. Если изменить состав кварков, то получится другое имя, это будет другая частица, а не самое низкое энергетическое состояние в стабильном представлении.

В сумме протон должен составлять барионный заряд, равный 1, ваши спекулятивные квантовые числа не могут этого сделать по определению кварков и их положению в представлениях SU(3). Антикварки складываются в антибарионы, а протон не является антибарионом по определению.

Представления ограничены экспериментальными измерениями, и нельзя бросать кварки, как игральные кости, потому что все представление кварков ограничено, а имена частиц удобны, но на самом деле являются однозначным соответствием кварковому содержанию по построению математики. что природа использует.

Тот факт, что протоны являются барионами с наименьшей массой, хорош и в некотором смысле достаточен, но кажется, что мы должны быть в состоянии различить п "=" ты ты г от Δ ¯ + "=" г ¯ г ¯ г ¯ (или, как бы там ни было, обозначают античастицу Δ − ) на основе только (изо/обычного) вращения. Да, можно сказать, мы наблюдаем Δ ¯ + иметь я 3 "=" + 3 / 2 , Дж "=" 3 / 2 , и что мы наблюдаем п иметь я 3 "=" + 1 / 2 , Дж "=" 1 / 2 . Но тогда почему нельзя г ¯ г ¯ г ¯ имеют квантовые числа, соответствующие протону?
Потому что в сумме он дает барионное число -1 (именно это означает анти), а протон имеет барионное число +1. Это не может быть антипротон из-за спина, поэтому дельты находятся в мультиплете 3/2, тогда как протон и нейтрон находятся в мультиплете 1/2. Я пытаюсь сказать, что понятие «кварк», которому присвоен статус «частицы», полностью основано на представлениях SU(3), которые волшебным образом упорядочивают все эти измерения в когерентные подгруппы. Кварки нельзя выбирать на заказ. Они должны соответствовать представлениям, которые установили их существование.
@ChrisWhite это было для тебя. Недостаточно найти три квантовых числа кварков, чтобы сказать, что они существуют как барионы. Их нужно найти в одном из представлений SU(3). Дельта имеет четыре выражения заряда и соответствует этому слоту представления 3/2. Именно представления симметрии определяют содержание кварков, а не наоборот. Это то, что было так интересно в начале шестидесятых, что скучное множество адронных резонансов имело такую ​​красивую основу.
@annav Все, что вы показываете, это то, чем по определению является протон. Не то, что может быть.
Определение исходит из идентификации стабильной заряженной частицы с самой низкой энергией, которая порождает материю, какой мы ее знаем. Мы называем его протоном. Вы могли бы назвать это зумбой из-за всей разницы, которую это могло бы иметь, но идентификация исходит из содержания кварков и стабильности материи (экспериментальной). По дублету можно было бы сказать, что это нейтрон, если бы мы не знали экспериментально, что стабильный компонент материи заряжен.
@annav В любом случае, ты меня не понял, Дэвид ответил на мой вопрос.

В основном, это потому, что протон имеет спин 1 2 , что означает, что спины кварков должны быть разделены: два в одном направлении (скажем, вверх) и один в другом направлении (вниз). Но наличие двух кварков с противоположными спинами и разными цветами, но с одинаковым ароматом (антиниз) нарушает принцип запрета Паули. Так что не может быть спин- 1 2 барион, состоящий из трех кварков одного вкуса.

Меня смущает второе предложение. Если у них разные вращения и цвета, как применяется исключение Паули? И как ты ты г более допустимым в соответствии с этим аргументом, чем г ¯ г ¯ г ¯ ?
Я сам немного запутался в этом, но я думаю, что результат должен получиться при проецировании всех возможных состояний протона на полностью антисимметричное подпространство. Я попытался выполнить этот расчет для этого ответа, но он быстро стал очень утомительным (и я даже не был уверен, что делаю это правильно... если я выясню это, я добавлю его). Тем не менее, я слышал это во многих местах.
@DavidZ: Я читал в Википедии, что один и тот же вкус даст вращение 3/2, но почему?
@ حكيمالفيلسوفالضائع это потому, что спины должны быть в симметричном состоянии, что фактически означает, что все они складываются. Хотя, как я упоминал выше, расчеты, чтобы показать это, довольно утомительны.
@DavidZ: это объяснение (выравнивание спина) предполагает статическую модель протона, в которой спин исходит от валентных кварков. Мы знаем, что это далеко не так (менее 30%, если спин протона обусловлен кварками).

Это потому, что в противном случае барионное число не сохранялось бы!

Барионное число протона равно 1, поэтому использование трех антинижних кварков означало бы, что барионное число протона равно -1 (-1/3+-1/3+-1/3), что неверно!

То же самое с антипротоном, имеющим барионное число -1. Если бы вы использовали три нижних кварка, барионное число было бы равно +1 (1/3+1/3+1/3), что было бы неправильно!

Откуда я знаю, что протон не состоит из 3 анти-нижних кварков?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v