Партоны

В 1967 г. в Стенфорде в опытах по глубоко неупругому электророждеиию было открыто, что при больших и сечение не падает с ростом и является функцией безразмерных переменных , где

Рис. 17.3

Рис. 17.4

(Кинематические переменные в этом случае определяются так же, как для нейтринных реакций (сравните рис. 17.1 и 17.4).)

В некотором смысле это открытие напоминало открытие атомного ядра в экспериментах Резерфорда и Марсдена, которые обнаружили, что сечение рассеяния а-частицы атомом с большой передачей импульса не мало. В случае рассеяния а-частиц большой импульс передается «точечному» атомному ядру; в случае электророждения большой импульс передается точечным частицам, из которых состоит нуклон. Фейнман назвал эти частицы партонами (от слова — часть).

Роль партонов в нуклоне исполняют кварки (и глюоны). В основном нуклон существует в виде трех кварков; их называют валентными кварками. Однако в соответствии с соотношением неопределенностей к трем валентным кваркам на короткое время могут добавляться пары кварков и антикварков. Такие пары образуют так называемое море кварковых пар. Кроме того, в нуклоне имеются также и глюоны. Таким образом, импульс быстрого нуклона несут кварки, антикварки и глюоны. Глубоко неупругое рассеяние происходит при столкновении лептона с кварком или антикварком. При больших и в силу асимптотической свободы квантовой хромодинамики кварк в нулевом приближении можно рассматривать как свободную практически безмассовую частицу.