Адронные струи

Откуда у физиков берётся убеждённость в реальности кварковой теории? Одним из наиболее убедительным доказательством этого является наблюдение струй адронов, образующихся в процессах е⁺е^- -аннигиляции.

Аннигиляция электрона и позитрона происходит в результате электромагнитного взаимодействия. При взаимодействии электрона и позитрона рождается виртуальный фотон. Образовавшийся фотон может родить любые частицы, которые отвечают законам сохранения. В частности, в результате е⁺е^- -аннигиляции могут рождаться пары m ⁺ m ^- и (см. рис. 11.3).

Рис. 11.3. Диаграммы Фейнмана для процессов е ⁺ е ^- ® m ⁺ m ^- и е ⁺ е ^- ® .

Рассмотрим, как осуществляется процесс рождения адронов в е⁺е^- -аннигиляции. Здесь также происходит на первом этапе взаимное уничтожение электрона и позитрона с образованием виртуального фотона. Затем фотон образует кварк-антикварковую пару. Из закона сохранения следует, что образовавшаяся кварк-антикварковая () пара имеет туже энергию и импульс, что и сталкивающиеся лептоны. Однако кварки являются цветными объектами и не могут существовать в свободном состоянии. Однако, если, например, первоначально образовалась пара кварков, то с -кварк может подхватить из вакуума -кварк и образовать совместно с ним D ⁺-мезон, а -кварк тем же способом D ^- -мезон.