Cesko.wiki Hadron
Author
Albert FloresHadron je částice atomového jádra, která je složena z kvarků a je tvořena silnou jadernou interakcí. Hadrony jsou rozděleny do dvou skupin - mezi elementární hadrony patří například kvarky, které jsou nejmenšími známými částicemi, a mezi složené hadrony patří baryony (například proton a neutron) a mezony. V roce 1964 byly objeveny kvarky, které jsou základními stavebními kameny hadronů. Hadrony mají vysokou hmotnost a jsou nestabilní, což znamená, že se rychle rozpadají. Vzhledem k jejich vlastnostem a členění do různých skupin jsou hadrony důležitým předmětem výzkumu v jaderné a částicové fyzice. V článku se dále popisuje historie a vývoj poznání hadronů od jejich prvního objevu až po současnost. Rovněž je zde zmíněno jejich využití v moderní fyzice, například v jevném modelu nebo při studiu silných interakcí. Hadron je tedy fundamentální částice s významnou rolemi ve fyzice a astrofyzice. Článek poskytuje ucelený přehled o hadronech a jejich významu v současné vědě.
Srážka a vznik hadronu v podobě simulace Hadron je složená silně interagující subatomární částice (menší než atom). Hadrony mohou obsahovat kvarky, antikvarky, případně také gluony nebo být složeny pouze z gluonů.
Dělení hadronů
Hadrony se podle spinu a kvarkového složení dělí na v přírodě běžné: * baryony - hadrony s poločíselným spinem (fermiony), které jsou složeny ze tří kvarků (antibaryony ze tří antikvarků); * mezony - hadrony s celočíselným spinem (bosony), které jsou složeny z kvarku a antikvarku; a exotické nově objevené složené částice: * tetrakvarky - s celočíselným spinem, složené ze 2 kvarků a 2 antikvarků; * pentakvarky - s poločíselným spinem, složené ze 4 kvarků a 1 antikvarku; * hexakvarky (zahrnující i dibaryony) - s celočíselným spinem, složené ze 6 kvarků.
Zatím experimentálně nepotvrzenými hadrony v souladu se standardním modelem jsou: * glueballs/gluebally (dříve zvané též gluonia) - exotické hadrony složené pouze z gluonů; * „hybridní“ hadrony, vázané stavy kvarků/antikvarků a (ne virtuálních) gluonů.
Příklad
Nukleony jsou hadrony skládající se ze tří kvarků první generace. Například proton je tvořen dvěma kvarky u a jedním d (uud), zatímco neutron jedním kvarkem u a dvěma d (udd). +more Jsou to základní stavy s výsledným izospinem ½, stejné složení však mají i baryonové rezonance N (izospin ½) a Δ (izospin 3/2).
Vlastnosti
Hadrony jsou částice, které reagují na silnou interakci.
Hadron jako celek má barevný náboj roven nule, protože jednotlivé barevné náboje kvarků se vzájemně vyruší.
V každém hadronu se kromě uvedených kvarků v každém okamžiku také nacházejí gluony a páry kvark-antikvark. Každý kvark uvnitř hadronu si neustále vyměňuje barevné náboje s dalšími kvarky v tomtéž hadronu.
Ke každému hadronu existuje odpovídající antičástice, skládající se z odpovídajících antikvarků.
Rezonance
Každý hadron, nerozpadající se v základním stavu silnou interakcí, se může nacházet v excitovaných stavech (které mohou mít odlišné hodnoty spinu a parity) - takové stavy se nazývají rezonance. Rezonance se velmi rychle rozpadají (řádově za 10−24 s) vlivem silné interakce. +more Jako rezonance jsou zpravidla označovány i hadrony, které nemají žádný stav stabilní vzhledem k silné interakci a jejich stav je možno považovat za základní (např. tetrakvarky a pentakvarky).