глюоны

ГЛЮОНЫ (g; от англ. glue - клей) - нейтральные частицы со спином 1 и нулевой массой, обладающие специфич. цветовым зарядом (цветом); являются переносчиками сильного взаимодействия между кварками и "склеивают" их в адроны. В совр. теории сильного взаимодействия - квантовой хромодинамике (КХД) Г. выступают как кванты векторного поля, обеспечивающие калибровочную симметрию теории относительно цветовой группы SU(3), подобно фотону в квантовой электродинамике. Однако, в отличие от одного эл--магн. поля в электродинамике, в КХД калибровочная симметрия требует существования восьми глюонных полей (и соответственно восьми Г.), различающихся цветовыми индексами и преобразующихся друг через друга при поворотах в "цветовом пространстве".

При испускании и поглощении Г. цвет кварка меняется, а остальные квантовые числа (электрич. заряд, барионное число, аромат)остаются неизменными. Наличие у Г. цветового заряда приводит к их самодействию, т. е. к возможности поглощения и испускания глюонов глюонами. Именно это свойство обусловливает наличие в КХД асимптотической свободы, означающей убывание цветового эффективного заряда с уменьшением расстояния. Самодействие глюонного поля приводит также к нелинейности ур-ний движения; считается, что именно эта нелинейность ответственна за явление удержания цвета, благодаря к-рому Г. и кварки не могут быть зарегистрированы как свободные частицы, а реальные адроны являются бесцветными [синглетными по группе SU(S)] связанными состояниями кварков и глюонов. Однако это свойство пока не доказано.

Экспериментально Г. косвенно можно наблюдать по образованным адр-онным струям - узким пучкам ад-ронов (в осн. пионов), имеющим сравнительно малый поперечный относительно оси струи импульс, особенно хорошо заметным при трёхструйном распаде тяжёлых ипсилон-частиц:

Г., несомненно, играют большую роль в механизме строения адронов. Это подтверждается следующим: 1) из глубоко неупругих процессов рассеяния на нуклонах вытекает, что на долю Г. приходится ок. 50% всей энергии нуклона; примерно такую же долю энергии несут Г. в пионах; 2)в методе, осн. на феноменологич. учёте влияния глюонного и кваркового вакуумного конденсата на параметры адронных резонансов, первый, как правило, играет доминирующую роль.

В жёстких процессах Г. определяют динамику партонных подпроцессов (см. Партоны ).Напр., в реакции рождения мюонных пар при соударениях нуклонов, а также в процессе прямого рождения фотона партонный подпроцесс рассеяния кварка (q) одного из адронов на глюоне другого (рис.; - виртуальный фотон) играет определяющую роль в области больших поперечных импульсов мюонной пары и фотона. Анализ эксперим. данных показывает, что распределение глюонов в протоне [g (х)] по долям х полного импульса имеет приближённо вид , тогда как, напр., распределения и(х), d(х)валентных и- и d-кварков: и(х)~ , , т.е. преобладающую роль играют "медленные", или "лёгкие", Г., число к-рых значительно превышает число кварков.

Лит. см. при ст. Квантовая хромодинамика. А. В. Ефремов.

   <<      Предметный указатель      >>