Учёные разработали новый метод моделирования поведения кварков
Специалисты Института динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН и Института современной физики (Ланьчжоу, КНР) предложили новый подход к моделированию поведения кварков — фундаментальных частиц, из которых состоят протоны, нейтроны и адроны.
Исследователи рассмотрели ключевую особенность сильных взаимодействий, при которой кварки не наблюдаются в свободном состоянии — явление конфайнмента. Несмотря на то, что квантовая хромодинамика описывает взаимодействие кварков и глюонов при высоких энергиях, на низких энергетических масштабах стандартные методы расчёта перестают работать. Так, учёные предложили модифицировать кварковый пропагатор — математический объект, описывающий распространение частицы. Это решение позволяет решить проблему описания перехода от конфайнмента к деконфайнменту — состояния, в котором кварки могут свободно перемещаться, например в кварк-глюонной плазме.
«Ключевой особенностью предложенной модели является введение двухфазной структуры. В фазе конфайнмента кварковый пропагатор полностью лишён полюсов, что отражает невозможность наблюдения свободных кварков в природе. В фазе деконфайнмента, напротив, появляется один физический полюс, соответствующий состоянию, в котором кварки могут распространяться свободно. Такой подход позволяет естественным образом описать фазовый переход между этими состояниями и делает модель применимой к изучению экстремальных состояний материи», — объясняет Андрей Раджабов, ведущий научный сотрудник отделения прикладных проблем математической физики и теории поля ИДСТУ СО РАН доктор физико-математических наук.
Однако предложенный подход имеет ограничения. В частности, глюонная динамика учитывается лишь косвенно через эффективное взаимодействие кварков, что упрощает реальную картину сильных взаимодействий. Кроме того, модель в текущем виде применима в основном при низких энергиях и температурах ввиду использованных приближений.
#Грани_РАН
🔗 Российская академия наук в MAX