Hadrony – w fizyce cząstek elementarnych grupa cząstek silnie oddziałujących złożonych z kwarków .

Właściwością hadronów jest ich liczba barionowa oraz całkowity ładunek elektryczny , choć budujące je kwarki mają ładunki ułamkowe (2/3 e lub –1/3 e).

Hadrony dzielą się na bariony i mezony .

Budowa hadronu

Kwarki posiadają kolor i zapach (są to nazwy nadane umownie). Trzy kolory (czerwony, niebieski i zielony) są analogami ładunku elektrycznego . Wymiana między kolorowymi kwarkami gluonów (z gr. gluo – klej) jest przyczyną wiązania się kwarków w hadrony. Oddziaływanie to opisuje chromodynamika kwantowa .

Kwarki różnią się zapachem , istnieje sześć kwarków: dolny (d, down) , górny (u, up) , dziwny (s – strange) , powabny (c – charm) , spodni (b – bottom) i szczytowy (t – top) o odpowiednich ładunkach elektrycznych, parami –1/3 i +2/3. Gluonów jest osiem, są w chromodynamice analogami fotonu . W przeciwieństwie do fotonów, które nie mają ładunku elektrycznego, gluony mają kolor i oddziałują silnie. Konsekwencją tego oddziaływania jest swoboda asymptotyczna i uwięzienie kwarków.

Swoboda asymptotyczna oznacza, że kwarki są najbardziej swobodne wtedy, gdy są najbliżej siebie, przyciągają się zaś tym mocniej, im bardziej są od siebie oddalone. Jest to całkowicie przeciwnie niż w elektrodynamice (czy klasycznej grawitacji ), gdzie oddziaływanie między ładunkami (masami) maleje wraz ze wzrostem odległości.

Rodzaje hadronów

Znane są obecnie dwa rodzaje hadronów:

• bariony , w tym:
  • nukleony (czyli proton i neutron )
  • hiperony (Λ, Σ, Ξ, Ω...)
• mezony (π, ω, ρ, D, K, B...)

Bariony są fermionami (mają spin połówkowy), natomiast mezony są bozonami (mają spin całkowity). Bariony zbudowane są z trzech kwarków, a mezony z dwóch kwarków tworząc pary kwark - antykwark (są bezbarwne ). Wymiana mezonów między barionami jest przyczyną wiązania jądrowego, które tworzy jądra atomowe jako stany związane barionów.

Bariony zbudowane z przynajmniej jednego kwarku dziwnego (s) nazywamy hiperonami . Materię jądrową zbudowaną z hiperonów lub mezonów dziwnych (np. kaonów ) nazywamy materią dziwną . Materia jądrowa może tworzyć grawitacyjny stan związany – gwiazdę neutronową czy też gwiazdę dziwną .

Zobacz też

• Wielki Zderzacz Hadronów
• Model Standardowy
• Formuła Gell-Manna-Nishijimy

Linki zewnętrzne

• Particle Data Group