Что произойдёт при столкновении кварков с кварками?

Question

Что произойдёт при столкновении кварков друг с другом?

Answer 1

Кварки не наблюдают в свободном состоянии. Они “заперты” в адронах. Их присутствие в адронах надёжно установлено многочисленными экспериментами. В сответствии с современными концепциями кварки невозможно выбить из адрона.

Answer 2

При столкновении кварков с кварками происходит в сущности то же самое, что и при столкновениях составных частиц. Кварки обладают асимптотической свободой, поэтому могут претерпевать упругие (а при повышении энергии - и неупругие) столкновения с последующей адронизацией.

Собственно, одним из первых экспериментальных подтверждений реальности кварков - в своё время - стало весьма многозначительное распределение импульсов в реакциях парного рождения пионов в нуклон-нуклонных и нуклон-пионных столкновениях: частицы-мишени уносили почему-то две трети от начального импульса для нуклонов и половину - от пи-мезонов (при пересчёте из лабораторной системы в систему центра масс, разумется) . А вот пи-мезоны, рожденные в реакции, проявили кинематику, подобную простому упругому столкновению частиц равных масс.

Наиболе простым объяснением, давшим хороше численное согласие с экспериментом, было упругое кварк-кварковое столкновение. В целом это оказалось аналогом классического опыта Резерфорда с облучением золота пучком альфа-частиц на заре атомной физики.

При достижении боле высоких энергий картина кварк-кваркового взаимодействия стала ещё боле яркой (см. адронные струи в любом поисковике) .