Кіріспе

Хадрон моделі
Бөлшектер физикасында, партон моделі – Ричард Файнман ұсынған, протон және нейтрон сияқты хадронның моделі. Ол жоғары энергиялы бөлшектердің соқтығысуында кванттық хромодинамика (QCD) процестері мен өзара әрекеттесулерде туындайтын сәулелену каскадтарын (партондық душ) түсіндіруге көмектеседі.

Үлгі

Партондық жауын-шашын Монте-Карло оқиға генераторларында кеңінен модельделеді, коллайдер эксперименттеріндегі процестерді калибрлеу, интерпретациялау (және осы арқылы түсіну) мақсатында. Сондықтан, бұл термин процесті жуықтап есептейтін немесе модельдейтін алгоритмдерді білдіру үшін де қолданылады.

Мотивация

Партондық модель 1969 жылы Ричард Фейнман жоғары энергиялы адрондық соқтығысуларды талдау үшін ұсынды. Кез келген адрон (мысалы, протон) бірнеше нүкте тәрізді құрамдас бөліктерден, "партон" деп аталатындардан тұратын құрама ретінде қарастырылуы мүмкін. Джеймс Бьёркен және Эммануэль Энтони Пашос партондық модельді электрон-протонның терең серпімді шашырауына дереу қолданды.

Құрауыш бөлшектер

Адрон "партон" деп аталатын бірнеше нүкте тәрізді құрамдас бөліктерден құралған. Кейін, Бьёркен масштабтауын тәжірибелік түрде бақылау, кварк моделінің дұрыс екенінің расталуы және кванттық хромодинамикада асимптотикалық еркіндіктің нақтылануы арқасында партондар кварктар мен глюондармен байланыстырылды. Партон моделі жоғары энергияларда қолданылатын жуықтау болып қала береді, және басқа зерттеушілер осы теорияны жылдар бойы дамытты. Ұсынылған электр зарядтары QED сәулесін (фотон) шығаратындай, үдетілген түсті партондар QCD сәулесін глюондар түрінде шығарады. Зарядталмаған фотондардың айырмашылығы, глюондар өзіндік түс зарядтарын тасиды, сондықтан олар қосымша сәуле шығарып, партон душына (жауын-шашынға) алып келеді.

Анықтамалық шеңбер

Адрон жоғары энергияда шексіз импульсқа ие болатын еталондық жүйеде анықталады. Осылайша, партон қозғалысы уақыттың созылуымен баяулайды, ал адрон зарядының таралуы Лоренц қысқаруына ұшырайды, сондықтан кіріп келетін бөлшектер «бірден және байланыссыз» шашырайды. Партондар физикалық масштабқа қатысты анықталады (импульс берудің кері шамасымен зерттеледі). Мысалы, бір ұзындық масштабындағы кварк партоны, кішірек ұзындық масштабында кварк партоны мен глюон партоны күйінің, сондай-ақ көбірек партондар бар басқа күйлердің суперпозициясы болуы мүмкін. Сол сияқты, бір масштабтағы глюон партоны, глюон партоны күйінің, глюон партоны және кварк-антикварк партоны күйінің, сондай-ақ басқа көп партонды күйлердің суперпозициясына ыдырай алады. Осы себепті, адрон ішіндегі партондардың саны импульс берумен бірге артады. Төмен энергияда (яғни үлкен ұзындықтарда) барион үш валентті партоннан (кварктардан) тұрады, ал мезон екі валентті партоннан (кварк пен антикварк партонынан) тұрады. Бірақ жоғары энергияда байқаулар валентті партондарға қоса, теңіз партондарын (негізгі емес партондарды) көрсетеді.

Эмоция

Партондық жауын-шашын симуляциялары есептеу бөлшектер физикасында бөлшектердің өзара әрекеттесуінің немесе ыдырауының, немесе оқиға генераторларының автоматты есептеуінде пайдалы, және олар үлкен адрондық коллайдер (LHC) феноменологиясында ерекше маңызға ие, онда олар көбінесе Монте-Карло симуляциясы арқылы зерттеледі. Партонның адронизацияға берілетін масштабы Shower Monte Carlo бағдарламасымен анықталады. Shower Monte Carlo-ның кең таралған бағдарламалары – PYTHIA және HERWIG.