Hadronisierung

Hadronisierung

Nach dem Modell der starken Wechselwirkung trägt jedes Quark eine von drei Farbladungen Rot, Grün, Blau. Allerdings kommen, wie durch das Confinement beschrieben, Teilchen mit Farbladung in der Natur nicht isoliert vor. Daher müssen sich die Farben der Quarks aufheben, so dass das zusammengesetzte Teilchen farblos ist. Für diese Zusammensetzung gibt es zwei Möglichkeiten: Da Antiteilchen Antifarbe tragen, kann aus Quark-Antiquark-Systemen ein farbneutraler Zustand zusammengesetzt werden. Allerdings genügt eine Farbe nicht, da ein solcher Zustand nicht rotationsinvariant im Farbraum wäre. Mesonen als Quark-Antiquark-System sind Singletts im Farbraum und als solche eine Superposition des Rot-Antirot-, Blau-Antiblau- und Grün-Antigrün-Zustands der beteiligten Quarks. Die andere Möglichkeit ist die Addition aller drei Farben zu farblos, also drei Quarks verschiedener Farbladung, die sich zu einem Baryon zusammensetzen. Mesonen und Baryonen sind Hadronen.

Hadronisierung beschreibt in der Teilchenphysik den Vorgang, bei dem sich die Quarks hadronisch binden und sich wie beschrieben gruppieren in:

  • Mesonen (Quark-Antiquark-Paar als Superposition der Farbe-Antifarb-Zustände)
  • Baryonen (drei Quarks mit drei Farben Rot, Grün, Blau).

Dies geschieht durch Quark-Antiquark Paarerzeugung, sobald die potentielle Energie zu trennender Quarks ausreichend hoch ist. Das Top-Quark ist insofern besonders, als es mit 4,2 · 10−25 Sekunden eine zu kurze Lebensdauer hat, um zu hadronisieren.

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