Poglavlje 4 Dinamika kvarkova i hadrona - phy

POGLAVLJE 4. DINAMIKA KVARKOVA I HADRONA 32
Posljednji korak dobiven je mjerenjem površine ispod eksperimentalne krivulje
na slici 4.20. Sukladno tome
∫ 1
0
xu(x)dx ≃ 0.36 . (4.136)
Odatle izlazi važna informacija: srednji impuls koji je ukupno nošen kvarkovima
∫ 1
0
xpu(x)dx +
∫ 1
0
xpd(x)dx = p(0.18 + 0.36) = 0.54p . (4.137)
Dakle usrednjeno, samo je otprilike 54% impulsa protona obuhvaćeno kvarkovima.
Ostatak bi trebao biti u gluonima, koji ne nose električni naboj, pa ih fotoni
ne vide. Naravno, razlika (manjak) impulsa, pripisat će se takvim nenabijenim
partonima.
b) Kvarkovski sadržaj protona je kompliciraniji od naivno očekivanog
Budući da gluoni mogu producirati q − ¯q (kvark-antikvark) parove (sl. 4.24), u
svakom trenutku proton može sadržavati dodatni uū, d ¯d ili s¯s par (ili nekoliko
takvih parova) pa čak i c¯c i b¯b par ( t¯t par je malo vjerojatan, zbog velike mase
teških t kvarkova). Budući da se virtualni foton u e − p raspršenju stvarno može
Slika 4.24: “Originalne kvarkove zvat ćemo valentnima, a dodatne (lake,
q = u, d, s kvarkove) kvarkovima mora
vezati na takve kvarkove (tzv. kvarkove mora), strukturna funkcija
{
F 1 (x) = 1 ∑
(2
Q 2 i f i (x) ≃ 1 ) 2 ( ) 2 1
u(x) + d(x)}
2
2 3
3
postaje
i
(4.138)
{ (2
3
) 2
[u(x) + ū(x)]
F 1 (x) = 1 2