Глава 7. ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

§ 1. Силы, действующие между кварками

Динамические механизмы, приводящие к наблюдаемым связанным состояниям кварков, совершенно не ясны. Мы не знаем ни истинной природы сил, склеивающих кварки, ни динамических уравнений, управляющих движением кварков внутри адрона. С помощью обычных представлений ядерной физики трудно понять кварковые связанные состояния, обладающие особыми свойствами (такими как аддитивность и нерелятивистское движение), которые требуются в приложениях.

Предположим, что силы, связывающие кварки между собой и с антикварками, являются силами двухчастичного типа. Следуя Далиду [7, 15—17], мы предположим в качестве рабочего базиса следующую иерархию сил, перечисляемых в порядке убывания симметрии.

1. Силы, обусловленные сверхсильным взаимодействием неизвестной природы, обеспечивающие огромные энергии связи, которые требуются для почти полной компенсации больших масс кварков. Спектр масс низших адронных состояний позволяет предположить, что эти силы не зависят от спина а и унитарного спина кварков. Если существуют только такие связывающие силы, то все мезонные состояния с данным орбитальным моментом вырождены по массе. То же справедливо и для барионных состояний с данным и данной перестановочной симметрией пространственной волновой функции.

2. Силы V, возникающие из-за сильного взаимодействия, которые зависят от а и но все еще -симметричны. Эти силы вызывают выделение -мультиплетов. Каждый -мультиплет сам по себе остается вырожденным.

3. Центральные силы с зависимостью от а или вида (см. конец гл. 2)

они -симметричны, но снимают вырождение между различными -мультиплетами внутри -муль-типлета.

4. Спин-орбитальные силы вида

не противоречащие

5. Другие нецентральные силы тензорного характера, сохраняющие -симметрию, но нарушающие -симметрию. (Вообще говоря, каждая из перечисленных выше сил зависит от расстояний между кварками.)

6. Силы, возникающие из-за умеренно-сильного взаимодействия, нарушающего -симметрию. Эти силы вызывают различия в массах разных изоспиновых мультиплетов внутри -мультиплета. Простейшим и, возможно, основным механизмом нарушения -симметрии является тот механизм, который можно представить разностью масс, между -кварком и и -кварками (см. следующую главу).

7. Электромагнитные силы, вызывающие расщепление масс внутри изоспинового мультиплета.

На основе этого списка сил мы можем попытаться проанализировать различные адронные мультиплеты, их относительные положения и способ их расщепления на низшие мультиплеты, а также установить, можно ли выбрать постоянные коэффициенты при зтих силах таким образом, чтобы получить непротиворечивое описание. Мы рассмотрим эти вопросы несколько подробнее в следующих главах, здесь же ограничимся тем, что отметим некоторые трудности, связанные со слишком упрощенной интерпретацией кварковой модели.