Jiří Hořejší [Zpět]

INFO: heslo původně připravované pro encyklopedii Diderot

Hadrony

(z řec. hadros = silný, bujarý) Skupina subatomových částic, pro něž je charakteristická silná jaderná @ interakce. V současné době již nejsou považovány za @ elementární částice, nýbrž za objekty složené z @ kvarků. Známé hadrony se obecně dělí na @ baryony a @ mezony. Baryony mají polocelý @ spin, zatímco mezony nesou spin celočíselný. Podle představ kvarkového modelu se každý baryon skládá ze tří kvarků a libovolný mezon lze popsat jako vázaný stav kvarku a antikvarku, přičemž síly mezi kvarky a antikvarky jsou zprostředkovány výměnou @ gluonů. Nejdéle známými hadrony jsou proton a neutron, které tvoří atomová jádra.

V r. 1947 byl v kosmickém záření objeven mezon π (pion) a na začátku 50. let následoval objev mezonů K (částice s nenulovou @ podivností). Během 50. a 60. let pak byly na urychlovačích objeveny další podivné i nepodivné hadrony, včetně tzv. "rezonancí", jež se samovolně rozpadají pod vlivem silné interakce a mají tudíž extrémně krátkou dobu života (< 10-21s). Mezi hadronové rezonance patří mj. také vysoce excitované stavy protonu a neutronu, které mají spin až 11/2 a jejich klidová hmotnost dosahuje téměř trojnásobku hmotnosti protonu. V 70. letech byly objeveny dvě nové třídy hadronů, které obsahují další typy kvarků, a sice kvarky c a b. Klíčové byly v této souvislosti objevy tzv. částice J/ψ v r. 1974 a částice Υ v r. 1977.

S výjimkou protonu jsou všechny hadrony nestabilní objekty; význačné postavení mají metastabilní částice (jako např. pion), které se rozpadají jen pod vlivem slabé nebo elektromagnetické interakce. Celkový počet známých hadronů včetně rezonancí v současné době dosahuje několika stovek. Na základě předpovědí moderní teorie silných interakcí téměř jistě existují také hadrony, které jsou složeny jen z gluonů ("gluonium" nebo "glueball"), ale experimentálně nebyly dosud jednoznačně prokázány. V tabulce jsou uvedeny příklady některých typických metastabilních hadronů i hadronových rezonancí a jejich základní charakteristiky.

Některé hadrony a jejich charakteristiky
NázevOznačeníKvarkové složeníKlidová energie(GeV)Střední doba života (s)Spin
Baryony
protonpuud0,93810381/2
neutronnudd0,9398871/2
hyperon lambdaΛ0uds1,1152,63x10-101/2
omega minusΩ-sss1,6720,82x10-103/2
delta-rezonanceD++, D+, D0, D-uuu, uud, udd, ddd1,2325,5x10-243/2
N(2190)N(2190), G17uud, udd2,191,5x10-247/2
L(1820)L(1820), F05uds1,828x10-245/2
lambda c plusΛ+cudc2,2842,06x10-131/2
omega c nulaΩ0cssc2,7046,4x10-141/2
lambda b nulaΛ0budb5,6241,24x10-121/2
Mezony
π-mezon (pion)π+, π-
π0
du, ud
uu, dd
0,139
0,135
2,6x10-8
8,4x10-17
0
K-mezon (kaon)K+, K-
K0L
K0S
su, us
sd, ds
sd, ds
0,494
0,497
0,497
1,24x10-8
5,17x10-8
0,89x10-10
0
ρ-mezonρ+, ρ-
ρ0
du, ud
uu, dd
0,774,4x10-241
Φ-mezonΦ(1020)ss1,021,5x10-221
J-psí (ortocharmonium)J/ψcc3,0967,5x10-211
D-mezonD+, D-dc, cd1,8691,057x10-120
upsilon (ortobottomonium)Υbb9,461,2x10-201
B-mezonB+, B-bu, ub5,2781,65x10-120