Натяжение струны между кварком и антикварком уменьшается при магнитном поле

N+1Наука

Притяжение кварка и антикварка ослабло в сильном магнитном поле

Елизавета Чистякова

Источник: M. Peskin, D. Schroeder / An introduction To Quantum Field Theory, 1951

Используя решеточную модель квантовой хромодинамики, итальянские теорфизики выяснили, что натяжение струны между парой кварк-антикварк уменьшается на порядок при наложении магнитного поля порядка девяти гигаэлектронвольт в квадрате вдоль оси частиц. Если это же поле включить перпендикулярно оси частиц, натяжение увеличивается в полтора раза, достигая насыщения. При этом трубка глюонного поля между частицами расширяется и сжимается, теряя цилиндрическую симметрию. Дальнейшие исследования в случае более сильных магнитных полей могут выявить критическое значение поля, при котором натяжение между кварками вовсе исчезает, пишут ученые в Physical Review D.

Кварки — элементарные составляющие адронов — при помощи глюонов участвуют в сильном взаимодействии, а квантовая хромодинамика (КХД) — калибровочная теория, которая эти взаимодействия описывает. В этой теории кварки несут один из трех цветовых зарядов, а глюоны этот заряд могут менять. Долгое время явные вычисления в КХД можно было делать только в приближении слабой связи, то есть в области высоких энергий частиц, поскольку иначе теория перестает быть непрерывной. Чтобы избежать последнего, Кеннет Вильсон (Kenneth Wilson) предложил заменить пространство-время дискретной решеткой точек, а калибровочно-инвариантные переменные построить с помощью натянутых на узлы решетки петель, названных в его честь.

В полученной приближенной теории можно наблюдать конфайнмент кварков: в свободном виде существуют лишь бесцветные комбинации кварков — мезоны (кварк-антикварк) и барионы (три кварка разных цветов). Попытки разделить мезон на кварк и антикварк приводят к образованию между частицами трубки хромоэлектрического потока (струны). Поскольку эта трубка имеет постоянную плотность энергии и радиус, энергия, необходимая для разнесения частиц растет как расстояние между ними. По мере увеличения расстояния глюонному полю становится выгодно породить пару кварк-антикварк, которая образует с исходными частицами два мезона — процесс, называемый адронизацией.

Однако ученые сомневаются в том, что кварки всегда подвержены конфайнменту. Исследование 2016 года показало, что наложение магнитного поля в один гигаэлектронвольт в квадрате (порядка 26 тысяч тератесла) уменьшает притяжение между парой кварк-антикварк на 15 процентов. Экстраполируя этот результат на более сильные поля, авторы предположили существование критического поля выше четырех гигаэлектронвольт в квадрате (порядка десятка тысяч тератесла), при котором притяжение полностью исчезает и конфайнмент кварков нарушается. И хотя подобные магнитные поля не только недостижимы на данный момент (максимальное рукотворное магнитное поле не превышает 2800 тесла),

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

О суммах квадратов и кубов О суммах квадратов и кубов

История начинается с теоремы Пифагора, а заканчивается математическим открытием

Наука и жизнь
10 героев кино и сериалов с расстройством множественной личности 10 героев кино и сериалов с расстройством множественной личности

Фильмы и сериал о людях, в чьих головах бывает тесно от обилия «постояльцев»

СНОБ
Мы погадали на книге Эдгара По и узнали, существуют ли призраки, что такое безумие и идеальный детектив Мы погадали на книге Эдгара По и узнали, существуют ли призраки, что такое безумие и идеальный детектив

Нам не чужда связь с потусторонним миром

GQ
Прочь от реальности: топ-11 аудиокниг для каникул Прочь от реальности: топ-11 аудиокниг для каникул

11 аудиокниг — и ровно столько же необычайных миров

Популярная механика
6 самых ярких книг 2021 года 6 самых ярких книг 2021 года

Самые интересные книги 2021 года

Cosmopolitan
1 фигура — 2 ракурса. Фотограф раскрыла секрет идеальных кадров для соцсетей 1 фигура — 2 ракурса. Фотограф раскрыла секрет идеальных кадров для соцсетей

Позинг — это своего рода искусство

Cosmopolitan
Умный шляпник Умный шляпник

Виртуозное владение ремеслом не мешает Нику Фуке создавать бунтарский стиль

Robb Report
10 безумных научных проектов прошлого 10 безумных научных проектов прошлого

Новейшие технологии и научные достижения сподвигают учёных на разные проекты

Популярная механика
Почему взрослым людям сложно заводить друзей Почему взрослым людям сложно заводить друзей

Как правильно дружить взрослым?

Популярная механика
Google и Apple завоевали рынок смартфонов, теперь они вместе с Amazon хотят заполучить рынок автомобильных ОС Google и Apple завоевали рынок смартфонов, теперь они вместе с Amazon хотят заполучить рынок автомобильных ОС

Однако компании вроде Apple и Google стремятся лишить водителей выбора

VC.RU
Правда ли, что характер кошки зависит от ее породы? Правда ли, что характер кошки зависит от ее породы?

Что важнее: порода и или воспитание, когда речь идет о характере кошки?

Cosmopolitan
Научно доказано: 10 чаев, которые на самом деле помогают похудеть Научно доказано: 10 чаев, которые на самом деле помогают похудеть

Некоторые сорта чая ускоряют обмен веществ, подавляют голод, снимают стресс

Cosmopolitan
Мы идем искать Мы идем искать

Поиск работы – это тоже работа. Но кто сказал, что нужно делать ее в одиночку?

Cosmopolitan
Куив Макдоннелл: «Странные времена». Паранормальные явления в Манчестере Куив Макдоннелл: «Странные времена». Паранормальные явления в Манчестере

Отрывок из новой книги Куив Макдоннелл «Странные времена» в жанре мистики

СНОБ
Витамины для иммунитета мужчин: топ-5 самых главных Витамины для иммунитета мужчин: топ-5 самых главных

Иммунитет скажет тебе "спасибо" за эти витамины

Playboy

Такого в кино не покажут

Playboy
«Маска» дала мне свободу и возможность петь то, что я хочу» «Маска» дала мне свободу и возможность петь то, что я хочу»

Кирилл Туриченко о череде удач и неудач в карьере и судьбоносном знакомстве

OK!
Что нам делать с гедонизмом Что нам делать с гедонизмом

Может ли гедонизм превратиться в большую проблему?

GQ
Кейт Миддлтон. Как стать королевой Кейт Миддлтон. Как стать королевой

Правила жизни современной Золушки – герцогини Кембриджской

Лиза
Игра с понятиями Игра с понятиями

Включение Кавказа в состав Российской империи — завоевание или усмирение?

Дилетант
Перестарались! Пять актеров, которые зашли слишком далеко ради роли Перестарались! Пять актеров, которые зашли слишком далеко ради роли

Многие актеры заходят слишком далеко в попытках слиться с персонажем

Cosmopolitan
Отрывок из книги «Зверобой» Ксении Буржской Отрывок из книги «Зверобой» Ксении Буржской

Одна из глав новой книги Ксении Буржской «Зверобой»

СНОБ
Тотальный офлайн: когда и зачем в разных странах выключают интернет Тотальный офлайн: когда и зачем в разных странах выключают интернет

Примеры отключений «всемирной паутины» местными властями

Playboy
Что мы читали в 2021 году — издательский рейтинг Что мы читали в 2021 году — издательский рейтинг

Список бестселлеров 2021 года с художественной литературой и нон-фикшном

СНОБ
История легендарной обложки альбома Queen II и фотографии, обложкой не ставшие История легендарной обложки альбома Queen II и фотографии, обложкой не ставшие

Как связана Марлен Дитрих с легендарной обложкой альбома Queen II

Maxim
Я в домике Я в домике

С дефицитом шале в Куршевеле покончено — «Татлер» выдыхает с облегчением

Tatler
Никто никому ничего не должен: почему требования и правила мешают нам жить Никто никому ничего не должен: почему требования и правила мешают нам жить

Отрывок из книги Дэниела Фрайера о ментальных установках, которые мешают жить

Inc.
7 правил настоящего джентльмена («Нет» не говорить, над девушками шутить, по пабам ходить…) 7 правил настоящего джентльмена («Нет» не говорить, над девушками шутить, по пабам ходить…)

Как почувствовать себя своим среди настоящих английских джентльменов?

Playboy
Забыть нельзя запомнить Забыть нельзя запомнить

Антон Филипенко об актерских работах и трудности держать в голове имена и даты

OK!
Только не бросай его Только не бросай его

Он тебе в принципе интересен, но... Можно ли полюбить спорт раз и навсегда?

Cosmopolitan
Открыть в приложении