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

Какая-то трава вместо чая Какая-то трава вместо чая

Каркаде и ройбуш — конкуренты традиционного чая

Наука и жизнь
Женщина из Штирии оказалась старше Этци примерно на 300 лет Женщина из Штирии оказалась старше Этци примерно на 300 лет

Австрийские ученые повторно исследовали скелет, найденный в 1909 году

N+1
Онлайн или офлайн-обучение: что выбрать Онлайн или офлайн-обучение: что выбрать

Сравниваем онлайн- и офлайн-обучение, чтобы вы смогли выбрать подходящее вам

Популярная механика
День матери День матери

Как травматичные отношения с матерью влияют на жизнь взрослых женщин

Harper's Bazaar
Призвание: самозванец Призвание: самозванец

Люди выдают себя за других с целью выгоды, но он делал это ради искусства

Maxim
Перст судьбы Перст судьбы

Нейл-арт перекочевал из категории безвкусицы в разряд самых свежих трендов

Vogue
Камень на камень Камень на камень

Фантазия природы богата так, как человеку и не снилось

Вокруг света
Маркетплейсы открывают рынки Маркетплейсы открывают рынки

Российские производители товаров увеличили свои экспортные продажи

Эксперт
Как была придумана утопия Как была придумана утопия

Григорий Ревзин о Томасе Море и его «Утопии»

Weekend
Настоящая причина, по которой человечество отказалось от дирижаблей Настоящая причина, по которой человечество отказалось от дирижаблей

Что может быть лучше летательных аппаратов легче воздуха?

Maxim
Как работает матрица большого телескопа: подробно о сложном Как работает матрица большого телескопа: подробно о сложном

Астрономы обсерватории Китт-Пик пробуют внедрить альтернативу адаптивной оптике

Популярная механика
Не путай с черными точками: что такое сальные нити и почему их нельзя трогать Не путай с черными точками: что такое сальные нити и почему их нельзя трогать

С проблемой забитых пор, пожалуй, встречалась каждая из нас!

Cosmopolitan
Тактика наступления Тактика наступления

Уже минимум треть пациентов эстетических клиник — мужчины

Tatler
Земля-снежок Земля-снежок

Новогодняя история о том, как вулканы спасли нашу планету от вечной зимы

N+1
Во вспышке самой яркой космической «коровы» заподозрили рождение магнитара или черной дыры Во вспышке самой яркой космической «коровы» заподозрили рождение магнитара или черной дыры

Астрономы открыли пятого и наиболее яркого представителя космических «коров»

N+1
Как примириться с февралем? Как примириться с февралем?

Вместо Пушкина нужно взять томик Фроста

GQ
Под северным сиянием Под северным сиянием

Чем заняться в Мурманской области зимой

Лиза
Ким Кардашьян Ким Кардашьян

Правила жизни инфлюенсера Ким Кардашьян

Esquire
Что такое биотин и как он влияет на волосы Что такое биотин и как он влияет на волосы

Рассказываем о сильных и слабых сторонах биотина

РБК
«Не мошенник, а фантазёр»: история афериста Коровко, ставшего прототипом для героя Ильфа и Петрова «Не мошенник, а фантазёр»: история афериста Коровко, ставшего прототипом для героя Ильфа и Петрова

Кто такой Константин Коровко и как он стал прообразом для героя Ильфа и Петрова

VC.RU
Гонка за орбитальный кинематограф: съемка фильма Гонка за орбитальный кинематограф: съемка фильма

Россия первой в мире сняла на орбите художественный фильм

Популярная механика
Социолог назвала 4 способа пережить профессиональную неудачу и извлечь из нее пользу Социолог назвала 4 способа пережить профессиональную неудачу и извлечь из нее пользу

Как переработать неудачу в опыт, на который можно опереться

Inc.
Мэри Поппинс была права: как скрасить надоевшую рутину маленькими удовольствиями Мэри Поппинс была права: как скрасить надоевшую рутину маленькими удовольствиями

Как увязать пользу с искушением и удовольствием, используя совет Мэри Поппинс

Forbes
Как глобальное потепление изменяет свойства алкоголя и его потребление Как глобальное потепление изменяет свойства алкоголя и его потребление

Изменение климата лишает нас коньяка, делает вино крепче, а пиво — дороже

СНОБ
История Холокоста и судьба одной австро-венгерской семьи. Отрывок из книги История Холокоста и судьба одной австро-венгерской семьи. Отрывок из книги

Отрывок из книги Мериел Шиндлер «Утраченное кафе "У Шиндлеров"»

СНОБ
Умный шляпник Умный шляпник

Виртуозное владение ремеслом не мешает Нику Фуке создавать бунтарский стиль

Robb Report
ТОП-5 ошибок в ремонте кухни, из-за которых ты переплатишь дважды ТОП-5 ошибок в ремонте кухни, из-за которых ты переплатишь дважды

Разбираемся в том, какие ошибки чаще всего встречаются при ремонте кухни

Лиза
Микроорганизмы выдержали экстремально высокие температуры из-за ускоренного метаболизма Микроорганизмы выдержали экстремально высокие температуры из-за ускоренного метаболизма

Эти микроорганизмы способны существовать при температуре 120 градусов Цельсия

N+1
Что такое бензонасос автомобиля и как он работает Что такое бензонасос автомобиля и как он работает

Какие бензонасосы существуют и как понять, что с ним что-то не так?

РБК
20 фильмов с закрученным сюжетом и непредсказуемым концом 20 фильмов с закрученным сюжетом и непредсказуемым концом

Кино, от которого невозможно оторваться

Playboy
Открыть в приложении