КВАРК

субъядерная частица со спином 1/2, являющаяся фундаментальной составляющей адронов. Впервые были введены в теорию элементарных частиц в [1] и [2] для объяснения закономерности в классификации известных к этому времени адронов по представлениям унитарной группы симметрии сильных взаимодействий $S U(3)$. В рамках стандартной кварковой модели предполагалось, что существует три типа, или аромата, К. $u, d, s$ с дробными электрич. зарядами $Q_{u}=2 / 3, Q_{d}=-1 / 3, Q_{s}=-1 / 3$ в единицах заряда электрона и барионным числом $1 / 3$. Соответствующие им антикварки характеризуются противоположными значениями этих квантовых чисел. Так как мезоны имеют нулевое барионное число, их можно построить из парных комбинаций К. При этом оказывается, что в нерелятивистском приближении нек-рые из барионов (напр., $\Omega^{-}$-гиперон) должны состоять из трех идентичных К., находящихся в одном и том же квантовом состоянии, что запрещено принципом Паули. Путь к решению проблемы статистики К. был сформулирован в [3] на основе гипотезы о существовании у К. дополнительного квантового числа, названного впоследствии цветом, принимающего для каждого типа (аромата) К. три значения (см. [4], [5]). Группой цветовой симметрии является группа $S U(3)_{\text {color }}$, а наблюдаемые сильнодействующие частицы - адроны - имеют нулевое значение цвета, то есть являются синглетами по отношению к преобразованиям из этой группы. Для объяснения отсутствия распадов типа $\bar{K}^{\circ} \rightarrow \mu^{+} \mu^{-}$ было показано [6], что необходимо ввести в рассмотрение четвертый $c$-кварк с электрич. зарядом $Q_{c}=2 / 3$, к-рый характеризуется новым квантовым числом «очарование». Это предсказание было экспериментально подтверждено в 1974 после открытия семейства тяжелых векторных $J / \psi$-мезонов, к-рые оказались связанными состояниями $c-\mathrm{K}$. В 1977 было обнаружено другое семейство более тяжелых векторных $\gamma$-мезонов, существование к-рых находит свое объяснение после введения пятого $b$-К. с электрич. зарядом $Q_{b}=-1 / 3$ и соответствующим им ароматом, носящим название «красоты». В настоящее время также ведутся поиски шестого $t$-К. с электрич. зарядом $Q_{t}=2 / 3$, предсказываемого стандартной теорией электрослабых взаимодействий. В этой теории, основанной на калибровочной $S U(2)$-симметрии, К. классифицируются как три «поколения» дублетов и синглетов, составленных соответственно из лево- и право-компонент кварковых полей (см. [7], [8]). Многочисленные эксперименты по поиску К. в свободном состоянии как частиц, несущих дробные электрич. заряды, пропорциональные 1/3 заряда электрона, до сих пор не привели к положительным результатам. Этот факт находит естественное объяснение в рамках гипотезы конфайнмента, согласно к-рой цветные частицы, преобразующиеся по нетривиальному представлению цветовой группы $S U(3)_{\text {color }}$, не существуют в свободном состоянии. Тем не менее, в экспериментах при высоких энергиях К. проявляют себя в качестве струй вторичных адронов, причем характерные особенности этих струй могут быть связаны с породившими их К. Лит.: [1] Gell-Mann M., «Phys. Lett.», 1964, v. 8, p. 214-15; [2] Zweig G., CERN report 8182/TH, 401, 1964; [3] Боголюбов Н. Н., Струминский Б. В., Тавхелидзе А. Н., препринт Д 1968, Дубна, 1965; [4] Релятивистски-инвариантные уравнения для составных частиц и формфакторы, Дубна, 1965; [5] Han M., $\mathrm{Na}$mbu Y., "Phys. Rev.», 1965, v. 139, № 4B, p. 1006-10; [6] Glashow S., Iliopoulos J., Maiani L., "Phys. Rev.», 1970, v. D2, p. 1285-92; [7] Weinberg S., «Phys. Rev. Lett.», 1967, v. 19, p. 1264-66; [8] Salam A., Elementary particle theory, L., 1968, $\begin{array}{ll}\text { p. 367-77. } & \text { A. Л. Катаee. } \\ & \end{array}$

субъядерная частица со спином 1/2, являющаяся фундаментальной составляющей адронов. Впервые были введены в теорию элементарных частиц в [1] и [2] для объяснения закономерности в классификации известных к этому времени адронов по представлениям унитарной группы симметрии сильных взаимодействий $S U(3)$. В рамках стандартной кварковой модели предполагалось, что существует три типа, или аромата, К. $u, d, s$ с дробными электрич. зарядами $Q_{u}=2 / 3, Q_{d}=-1 / 3, Q_{s}=-1 / 3$ в единицах заряда электрона и барионным числом $1 / 3$. Соответствующие им антикварки характеризуются противоположными значениями этих квантовых чисел. Так как мезоны имеют нулевое барионное число, их можно построить из парных комбинаций К. При этом оказывается, что в нерелятивистском приближении нек-рые из барионов (напр., $\Omega^{-}$-гиперон) должны состоять из трех идентичных К., находящихся в одном и том же квантовом состоянии, что запрещено принципом Паули. Путь к решению проблемы статистики К. был сформулирован в [3] на основе гипотезы о существовании у К. дополнительного квантового числа, названного впоследствии цветом, принимающего для каждого типа (аромата) К. три значения (см. [4], [5]). Группой цветовой симметрии является группа $S U(3)_{\text {color }}$, а наблюдаемые сильнодействующие частицы - адроны - имеют нулевое значение цвета, то есть являются синглетами по отношению к преобразованиям из этой группы. Для объяснения отсутствия распадов типа $\bar{K}^{\circ} \rightarrow \mu^{+} \mu^{-}$ было показано [6], что необходимо ввести в рассмотрение четвертый $c$-кварк с электрич. зарядом $Q_{c}=2 / 3$, к-рый характеризуется новым квантовым числом «очарование». Это предсказание было экспериментально подтверждено в 1974 после открытия семейства тяжелых векторных $J / \psi$-мезонов, к-рые оказались связанными состояниями $c-\mathrm{K}$. В 1977 было обнаружено другое семейство более тяжелых векторных $\gamma$-мезонов, существование к-рых находит свое объяснение после введения пятого $b$-К. с электрич. зарядом $Q_{b}=-1 / 3$ и соответствующим им ароматом, носящим название «красоты». В настоящее время также ведутся поиски шестого $t$-К. с электрич. зарядом $Q_{t}=2 / 3$, предсказываемого стандартной теорией электрослабых взаимодействий. В этой теории, основанной на калибровочной $S U(2)$-симметрии, К. классифицируются как три «поколения» дублетов и синглетов, составленных соответственно из лево- и право-компонент кварковых полей (см. [7], [8]). Многочисленные эксперименты по поиску К. в свободном состоянии как частиц, несущих дробные электрич. заряды, пропорциональные 1/3 заряда электрона, до сих пор не привели к положительным результатам. Этот факт находит естественное объяснение в рамках гипотезы конфайнмента, согласно к-рой цветные частицы, преобразующиеся по нетривиальному представлению цветовой группы $S U(3)_{\text {color }}$, не существуют в свободном состоянии. Тем не менее, в экспериментах при высоких энергиях К. проявляют себя в качестве струй вторичных адронов, причем характерные особенности этих струй могут быть связаны с породившими их К. Лит.: [1] Gell-Mann M., «Phys. Lett.», 1964, v. 8, p. 214-15; [2] Zweig G., CERN report 8182/TH, 401, 1964; [3] Боголюбов Н. Н., Струминский Б. В., Тавхелидзе А. Н., препринт Д 1968, Дубна, 1965; [4] Релятивистски-инвариантные уравнения для составных частиц и формфакторы, Дубна, 1965; [5] Han M., $\mathrm{Na}$mbu Y., "Phys. Rev.», 1965, v. 139, № 4B, p. 1006-10; [6] Glashow S., Iliopoulos J., Maiani L., "Phys. Rev.», 1970, v. D2, p. 1285-92; [7] Weinberg S., «Phys. Rev. Lett.», 1967, v. 19, p. 1264-66; [8] Salam A., Elementary particle theory, L., 1968, $\begin{array}{ll}\text { p. 367-77. } & \text { A. Л. Катаee. } \\ & \end{array}$