Объясните пожалуйста простым языком понятие "спин" и "цвет" кварков.

Question

Почему есть спин 0, 1, 2 и половина?
Почему есть три разных цвета и как они комбинирются?

Answer 1

Тут проблема в том, что простым языком не получится. Если для простых явлений в макромире есть простые и понятные аналогии, то на субатомном уровне их просто нет. Поэтому и понять их сложне, а на пальцах не объяснишь. Ну нет аналогий, а мозг человека мыслит именно ими. Спин грубо можно рассматривать как вращение. Но это ни черта не объясняет, а только запутывает. Его можно представить только как собственный момент движения. Как его понять? Простой пример из макромира - вращение! Опять! Но для микромира он не работает, потому бесполезен. Можно доказать, что спин (любой, в том числе макро-, то есть обычный вращательный момент) -квантуется, и спин частиц измеряется именно в этих значениях квантования, но теряет смысл как количество вращательного движения по мере перехода к элементарным частицам, и приобретает куда больше смысла как параметр, определяющий их взаимодействие. То есть тут что-то придётся принять как есть - в виде мат. модели, и на этом угомониться. С цветом похожая ситуация, но там проще, ибо есть аналогия - заряд. Мы знаем, что он есть положительный и отрицательный. Но это электрический, определяющий электромагнитное взаимодействие. А глюонный, определяющий сильное взаимодействие, бывает красный, синий и зелёный. Вот, как бы, и всё. Можно с таким же успехом назвать положительный и отрицательный эл. заряд - чёрным и белым, и аналогия станет ещё прозрачне. И частица (адрон в данном случае) может существовать, если суммарный цветовой заряд скомпенсирован, как заряд электронов и ядра атоме. Только тут нужно учитывать, что мы часто имем дело с античастицами, то есть грубо у нас может быть мезон с зелёным и анти-зелёным кварком (то есть антикварком того же цветового заряда) , при этом другие цвета не участвуют.