Konstituentenquarkmasse: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 18. September 2021, 21:52 Uhr

Die Konstituentenquarkmasse bezeichnet in der QCD die effektive Masse der Konstituentenquarks, in der gewisse Teile der Wechselwirkung zwischen den Quarks schon enthalten sind. Sie dient zur Beschreibung der Hadronen im Niedrigenergielimit, wo eine störungstheoretische Betrachtung nicht möglich ist.

Quark	m_SQ	m_KQ
down	3..7 MeV/c²	≈ 300 MeV/c²
up	1,5..3 MeV/c²	≈ 300 MeV/c²
strange	95 ±25 MeV/c²	450 MeV/c²
charm	1,25 ± 0,09 GeV/c²	1,0..1,6 GeV/c²
bottom	4,2 ± 0,07 GeV/c²	4,1..4,5 GeV/c²
top	174,2 ± 3,3 GeV/c²

Streuexperimente ergeben, dass Hadronen nicht nur aus nackten Quarks (Stromquarks) aufgebaut sind, sondern auch aus Gluonen und sogenannten Seequarks (virtuelle Quark-Antiquark-Paare als Anregungen des quantenfeldtheoretischen Vakuums). Aus der Wechselwirkung mit den Seequarks und Gluonen bzw. aus dem dynamischen Brechen der chiralen Symmetrie ergeben sich Konstituentenquarkmassen, die viel höher sind als die Stromquarkmassen. So lassen sich z. B. die beobachteten Massen von Proton (m_p = 938,3 MeV/c²) und Neutron (m_n = 939,6 MeV/c²) erklären, die deutlich höher sind als die Summen der Stromquarkmassen der leichten up- und down-Quarks, aus denen sie aufgebaut sind.

Für die schweren Charm- und Bottom-Quarks ist die Stromquarkmasse so dominierend, dass kaum ein Unterschied zur Konstituentenquarkmasse besteht. Das Top-Quark ist so kurzlebig, dass es keine Hadronen bildet.

Literatur

F.E. Close: An Introduction to quarks and partons. Academic Press, London 1979, ISBN 0-12-175150-3.

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-Die '''Konstituentenquarkmasse''' bezeichnet in der [[Quantenchromodynamik|QCD]] die effektive Masse der [[Konstituentenquarks]], in der gewisse Teile der [[Fundamentale Wechselwirkung|Wechselwirkung]] zwischen den [[Quark (Physik)|Quarks]] schon enthalten sind. Sie dient zur Beschreibung der [[Hadron]]en im Niedrigenergielimit, wo eine [[Störungstheorie|störungstheoretisch]]e Betrachtung nicht möglich ist.
+Die '''Konstituentenquarkmasse''' bezeichnet in der [[Quantenchromodynamik|QCD]] die effektive Masse der Konstituentenquarks, in der gewisse Teile der [[Fundamentale Wechselwirkung|Wechselwirkung]] zwischen den [[Quark (Physik)|Quarks]] schon enthalten sind. Sie dient zur Beschreibung der [[Hadron]]en im Niedrigenergielimit, wo eine [[Störungstheorie|störungstheoretische]] Betrachtung nicht möglich ist.
+{| class="wikitable zebra float-right" style="text-align:right"
-[[Streuexperiment]]e ergeben, dass [[Hadron]]en nicht nur aus ''nackten'' Quarks ([[Stromquark]]s) aufgebaut sind, sondern auch aus [[Gluon]]en und sogenannten [[Seequark]]s ([[virtuelle Teilchen|virtuelle]] Quark-[[Antiteilchen|Anti]]quark-Paare als Anregungen des [[Quantenfeldtheorie|quantenfeldtheoretischen]] [[Vakuum]]s). Aus der Wechselwirkung mit den Seequarks und Gluonen bzw. aus dem dynamischen [[Symmetriebrechung|Brechen]] der [[Chirale Symmetrie|chiralen Symmetrie]] ergeben sich Konstituentenquarkmassen, die viel höher sind als die Stromquarkmassen. So lassen sich z. B. die beobachteten Massen von [[Proton]] und [[Neutron]] erklären, die deutlich höher sind als die Summen der [[Stromquarkmasse]]n der leichten up- und down-Quarks, aus denen sie aufgebaut sind.
+|- class="hintergrundfarbe8"
+! Quark
-Für die schweren Quarks (c,b,t) ist die Stromquarkmasse so dominierend, dass kaum ein Unterschied zur Konstituentenquarkmasse besteht.
+! m<sub>SQ</sub>
+! m<sub>KQ</sub>
-{| class = "prettytable centered" style = "text-align: center"
+|-
-|+ Massen der Konstituenten- und der Stromquarks
+! down
-|- class = "hintergrundfarbe6"
+| 3..7 MeV/c<sup>2</sup>
-|
+| ≈ 300 MeV/c<sup>2</sup>
-| '''up'''
+|-
-| '''charm'''
+! up
-| '''top'''
+| 1,5..3 MeV/c<sup>2</sup>
+| ≈ 300 MeV/c<sup>2</sup>
 |-
-| class = "hintergrundfarbe6" | '''m<sub>KQ</sub>'''
+! strange
-| <math>m_u</math> ≈         300 MeV/c<sup>2</sup>
+| 95 ±25 MeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_c</math> =    1,0..1,6 GeV/c<sup>2</sup>
+| 450 MeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_t</math> =    168..192 GeV/c<sup>2</sup>
 |-
-| class = "hintergrundfarbe6" | '''m<sub>SQ</sub>'''
+! charm
-| <math>m_u</math> ≈      1,5..3 MeV/c<sup>2</sup>
+| 1,25 ± 0,09 GeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_c</math> =  1,25 ±0,09 GeV/c<sup>2</sup>
+| 1,0..1,6 GeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_t</math> =  174,2 ±3,3 GeV/c<sup>2</sup>
-|- class = "hintergrundfarbe6" style = "border-top: 2pt black solid"
-|
-| '''down'''
-| '''strange'''
-| '''bottom'''
 |-
-| class = "hintergrundfarbe6" | '''m<sub>KQ</sub>'''
+! bottom
-| <math>m_d</math> ≈         300 MeV/c<sup>2</sup>
+| 4,2 ± 0,07 GeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_s</math> =         450 MeV/c<sup>2</sup>
+| 4,1..4,5 GeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_b</math> =    4,1..4,5 GeV/c<sup>2</sup>
 |-
-| class = "hintergrundfarbe6" | '''m<sub>SQ</sub>'''
+! top
-| <math>m_d</math> ≈        3..7 MeV/c<sup>2</sup>
+| 174,2 ± 3,3 GeV/c<sup>2</sup>
-| <math>m_s</math> =      95 ±25 MeV/c<sup>2</sup>
+|
-| <math>m_b</math> =   4,2 ±0,07 GeV/c<sup>2</sup>
 |}
+[[Streuexperiment]]e ergeben, dass [[Hadron]]en nicht nur aus ''nackten'' Quarks ([[Stromquark]]s) aufgebaut sind, sondern auch aus [[Gluon]]en und sogenannten [[Seequark]]s ([[Virtuelle Teilchen|virtuelle]] Quark-[[Antiteilchen|Antiquark]]-Paare als Anregungen des [[Quantenfeldtheorie|quantenfeldtheoretischen]] [[Vakuum]]s). Aus der Wechselwirkung mit den Seequarks und Gluonen bzw. aus dem dynamischen [[Symmetriebrechung|Brechen]] der [[Chirale Symmetrie|chiralen Symmetrie]] ergeben sich Konstituentenquarkmassen, die viel höher sind als die Stromquarkmassen. So lassen sich z. B. die beobachteten Massen von [[Proton]] (''m<sub>p</sub>'' = 938,3&nbsp;MeV/c<sup>2</sup>) und [[Neutron]] (''m<sub>n</sub>'' = 939,6&nbsp;MeV/c<sup>2</sup>)  erklären, die deutlich höher sind als die Summen der Stromquarkmassen der leichten up- und down-Quarks, aus denen sie aufgebaut sind.
+Für die schweren Charm- und Bottom-Quarks ist die Stromquarkmasse so dominierend, dass kaum ein Unterschied zur Konstituentenquarkmasse besteht. Das [[Top-Quark]] ist so kurzlebig, dass es keine Hadronen bildet.
 == Literatur ==
-{{Literatur | Autor= F.E. Close | Titel= An Introduction to quarks and partons | Verlag= Academic Press | Ort=London | Jahr=1979 | ISBN= 0-12-175150-3 }}
+* {{Literatur |Autor=F.E. Close |Titel=An Introduction to quarks and partons |Verlag=Academic Press |Ort=London |Datum=1979 |ISBN=0-12-175150-3}}
 [[Kategorie:Teilchenphysik]]