II. Новые идеи
§ 5. Дуальность
Перейдем теперь к новым идеям в физике адронов, примыкающим к модели кварков. Первый важный пункт относится к кварковой трактовке дуальности, которая в последнее время приобрела большое значение, в частности, в связи с моделью Венециано. Коротко говоря, она утверждает, что для получения полной амплитуды достаточно учитывать один канал, т. е. либо полюса в -канале, либо полюса в -канале (без суммирования вкладов всех диаграмм).
Кварковая (или графическая) трактовка дуальности состоит в следующем.
Фиг. 1. Дуальная диаграмма, соответствующая мезон-барионному рассеянию вперед.
В графике рассеяния рисуем линии кварков (линии антикварков имеют обратное направление), из которых составлены сталкивающиеся адроны; каждая линия (типа сохраняется, не переходя в другую; внешним адронам сопоставляются три линии для барионов и две линии для мезонов; в промежуточных состояниях (полюсах) имеются только две или три линии. Тогда, например, -рассеяние вперед изображается, как показано на фиг. 1.
В частном случае или получаются предсказания типа
Невозможность построения диаграммы должна означать равенство нулю сечения (например, Запрещен также процесс в котором не выполняется дуальность.
Кварки помогают также уяснить связь постоянства сечения рассеяния при высоких энергиях с отсутствием
низколежащих резононов. При двухкомпонентной трактовке мнимой части амплитуды рассеяния вперед распад барионного резонона описывается как: 1) образование пары комбинация с одним из в барионе, что приводит к конечному мезону; 3) объединение другого с кварком, бывшим «пассивным зрителем» в барионе, приводящее к конечному бариону. Эта трактовка (Лип-кин) оказывается математически эквивалентной прежней модели распадов, в которой мезон испускался подобно «кванту» единичным кварком.
Как подчеркнули киевские теоретики (Шелест, Кобушкин и др.), при допущении факторизации амплитуд учет спинов кварков при неупругом рассеянии, в частности амплитуды с переворотом спина, является существенным и приводит к соотношениям между сечениями вперед и назад и т. д., согласующимся с опытом.
Особенно эффективным применение подобных «кварковых дуальных диаграмм» оказалось при анализе много-хвосток и в формализме модели Венециано.