Названия и обозначения кварков

Современные представления о структурных уровнях и формах окружающего мира

Снимки

В связи с гипотезой Гелл-Манна и Цвейга возникла проблема доказательства существования кварков. В классическом естествознании реально существующим объектом считалась частица, которую можно было видеть, которую можно было взвесить, определить объем и т.д. Микробы и другие микроорганизмы были гипотезой до тех пор, пока их не "зафиксировали" в поле зрения микроскопа.

Альфа-частицы можно зафиксировать по их воздействию на люминесцентный экран, гамма-кванты фиксируются (пересчитываются) по эффекту ионизации газа в счетчике Гейгера. Другие элементарные частицы оставляют следы - треки в фотоэмульсии или в пузырьковой камере. Все это прямые экспериментальные доказательства реального существования объектов, переносящих вполне определенное количество энергии и импульса.

В отличие от классических или привычных квантовых объектов - элементарных частиц докварковой физики, индивидуальные кварки в принципе не встречаются в природе. А раз так, то они не могут оставлять каких либо индивидуальных следов. Не впадаем ли мы в мистицизм, веря в "кварки, которые не оставляют следов?"

Оказалось, что можно не только верить в кварки, но и доказать их реальность. Правда, доказательства были получены в экспериментах по совокупности косвенных "улик". А именно, по предсказанию многочисленных эффектов, которые они должны были вызывать в реакциях с их участием. В анализе струй (веера) микрочастиц, рождающихся при высоких энергиях ускоренных частиц, можно было рассчитать импульс и энергию индивидуального кварка, определить его массу покоя. Точное предсказание конечного результата на основе кварковой теории является свидетельством реального наличия в природе этих фундаментальных "кирпичиков".

На современном этапе развития естествознания фундаментальными считаются следующие частицы вещества, каждая из которых имеет свою античастицу (различие - только в знаке электрического заряда).