Одним из решающих экспериментов, подтверждающих кварковую модель, является аннигиляция электронов и позитронов (e⁺+ e⁻) при высоких энергиях. В результате аннигиляции могут образоваться пары мюон-антимюон (μ⁺μ⁻) или кварк-антикварковые пары, которые, в свою очередь, порождают адроны. Адронные события и являются свидетельством рождения кварков. Согласно Стандартной модели, отношение количества адронных и мюонных событий дает меру количества цветов кварков.
Модели, которые используются для объяснения экспериментальных результатов, показанных ниже, включают расчетные сечения рассеяний. Один и тот же тип событий e⁺e⁻ рассеяния может дать либо два мюона (μ⁺μ⁻), либо множество адронных продуктов, каждый из которых предполагает создание кварков. Таким образом, измерения представляет собой относительную частоту адронных событий по сравнению с мюонными событиями.
Расчетное отношение (R) продуктов e⁺e⁻ рассеяния есть отношение сечений, а сечение (σ) для каждого продукта пропорционально квадрату его заряда. Поэтому отношение R зависит от отношения квадратов их зарядов (q), или R = σ(адроны)/σ(мюоны) = ∑σ(кварк,антикварк)/∑σ(мюоны) = ∑[q(кварк)/e]², и от количества типов кварк-антикварковых пар, которые могут быть созданы.
Если мы используем пять кварков u, d, s, c и b и только один цвет, то мы получаем R₁≅(2/3)²+(1/3)+²(1/3)²+(2/3)²+(1/3)²=11/9. Если принять во внимание три цвета, мы получим R₃ ≅ 3(4+1+1+4+1)/9=33/9. Ниже показаны экспериментальные данные и соответствующие ожидаемые значения для различного количества кварков и цветов.
Жирная линия на рисунке — предсказание КХД для 5-и кварков и 3-х цветов. Согласие расчётов в широком диапазоне энергий с применением КХД поправок (жирная линия) очевидное. Видна тенденция роста кривой с увеличением энергии и как оказалось в дальнейшем, при более высоких энергиях проявилось присутствие 6-ого топ-кварка. Таким образом, на сегодня Стандартная модель включает в себе 6 кварков с тремя цветами.
Очевидно, здесь многое не сказано о деталях вычислений. Вы уж простите.
Специальный корреспондент информационного агентства «Главные события» · 14 мая 2023
Кварки были обнаружены экспериментально в 1960-х годах в результате рассеяния высокоэнергетических электронов на протонах и других ядрах. Экспериментаторы заметили, что протоны, которые должны были быть неделимыми, имели внутреннюю структуру, состоящую из частиц с половинным зарядом - кварков.
Что касается вашего второго вопроса, то это связано с тем, что обнаружение... Читать далее
Бауманец. Веду курсы компьютерной диагностики.
Дополнительно: лектор-международник... · 10 мая 2023
Поскольку сам вопрос и его описание никак не связаны между собой, попробую ответить на оба из них. Как технарь гуманитарию, постараюсь отвечать "на пальцах" без применения профессиональной лексики.
1. Кварковая теория появилась только во второй половине 20-го века и на данный момент экспериментально не подтверждена. Обнаружить и выделить такую частицу, как кварк, пока... Читать далее