मौलिक तुच्छता भाग्य ने मेरे साथ इस तरह से व्यवहार किया कि मैंने अनजाने में हमारी सामाजिक व्यवस्था की सबसे मौलिक घटनाओं को छुआ और उन्हें बिना किसी परदे और भ्रम के उन्हें छिपाने में सक्षम था। जैसा कि मुझे तब लग रहा था, मैंने देखा कि सबसे ज्यादा क्या है

3. मौलिक तनाव

3. मौलिक तनाव ईसाई धर्म के सार में यह तथ्य निहित है कि यह पहली शताब्दी के यहूदी धर्म से आता है। यीशु एक यहूदी था। सबसे पहले ईसाई सभी यहूदी थे। ईसाई धर्म यहूदी धर्म के भीतर से शुरू हुआ, यहूदी धर्म के भीतर एक मसीहाई संप्रदाय से। यह माना

मौलिक सत्य

मौलिक सत्य हमारे दृष्टांत में, जालिन यीशु मसीह का एक प्रकार है, लेकिन क्या राजा पिता है? यह सर्वशक्तिमान परमेश्वर पिता है। दागोन शैतान का प्रतिनिधित्व करता है; एंडेल में जीवन? यह पृथ्वी पर मानव जीवन है; अफ़ाबेल ईश्वर के स्वर्गीय शहर का प्रतिनिधित्व करता है। भूमि लोन छोड़ दिया?

ये तीन कण (साथ ही नीचे वर्णित अन्य) एक दूसरे को उनके अनुसार आकर्षित और पीछे हटाते हैं प्रभारजो प्रकृति की मूल शक्तियों की संख्या के अनुसार केवल चार प्रकार के होते हैं। आवेशों को घटते संगत बलों के क्रम में निम्नानुसार व्यवस्थित किया जा सकता है: रंग आवेश (क्वार्क के बीच परस्पर क्रिया के बल); विद्युत आवेश (विद्युत और चुंबकीय बल); कमजोर चार्ज (कुछ रेडियोधर्मी प्रक्रियाओं में ताकत); अंत में, द्रव्यमान (गुरुत्वाकर्षण बल, या गुरुत्वाकर्षण संपर्क)। यहाँ "रंग" शब्द का दृश्य प्रकाश के रंग से कोई लेना-देना नहीं है; यह केवल सबसे मजबूत चार्ज और सबसे बड़ी ताकतों की विशेषता है।

प्रभार दृढ़ रहना, अर्थात। सिस्टम में प्रवेश करने वाला चार्ज इसे छोड़ने वाले चार्ज के बराबर है। यदि एक निश्चित संख्या में कणों के परस्पर क्रिया से पहले का कुल विद्युत आवेश, मान लीजिए, 342 इकाई है, तो अंतःक्रिया के बाद, इसके परिणाम की परवाह किए बिना, यह 342 इकाइयों के बराबर होगा। यह अन्य शुल्कों पर भी लागू होता है: रंग (मजबूत इंटरैक्शन चार्ज), कमजोर और द्रव्यमान (द्रव्यमान)। कण अपने आरोपों में भिन्न होते हैं: संक्षेप में, वे ये आरोप "हैं"। शुल्क, जैसा कि यह था, संबंधित बल का जवाब देने के अधिकार का "प्रमाणपत्र" है। इस प्रकार, केवल रंगीन कण ही ​​रंग बलों से प्रभावित होते हैं, केवल विद्युत आवेशित कण विद्युत बलों से प्रभावित होते हैं, इत्यादि। किसी कण के गुण उस पर लगने वाले सबसे बड़े बल से निर्धारित होते हैं। केवल क्वार्क ही सभी आवेशों के वाहक होते हैं और इसलिए, उन सभी बलों की कार्रवाई के अधीन होते हैं, जिनमें रंग प्रमुख होता है। इलेक्ट्रॉनों में रंग को छोड़कर सभी आवेश होते हैं, और उनके लिए प्रमुख बल विद्युत चुम्बकीय बल है।

प्रकृति में सबसे स्थिर, एक नियम के रूप में, कणों के तटस्थ संयोजन होते हैं, जिसमें एक चिन्ह के कणों के आवेश की भरपाई दूसरे चिन्ह के कणों के कुल आवेश द्वारा की जाती है। यह पूरे सिस्टम की न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाती है। (इसी तरह, दो बार चुम्बक एक पंक्ति में होते हैं, जिनमें से एक का उत्तरी ध्रुव दूसरे के दक्षिणी ध्रुव की ओर होता है, जो न्यूनतम चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा से मेल खाता है।) गुरुत्वाकर्षण इस नियम का अपवाद है: नकारात्मक द्रव्यमान मौजूद नहीं है। कोई शरीर नहीं है जो गिर जाए।

पदार्थ के प्रकार

साधारण पदार्थ इलेक्ट्रॉनों और क्वार्कों से बनता है, उन वस्तुओं में समूहित होता है जो रंग में तटस्थ होती हैं, और फिर विद्युत आवेश में होती हैं। रंग बल को बेअसर कर दिया जाता है, जिसके बारे में नीचे और अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी, जब कणों को तीन गुना में जोड़ा जाता है। (इसलिए शब्द "रंग" स्वयं प्रकाशिकी से लिया गया है: तीन प्राथमिक रंग, जब मिश्रित होते हैं, सफेद देते हैं।) इस प्रकार, क्वार्क, जिसके लिए रंग शक्ति प्रमुख है, ट्रिपल बनाते हैं। लेकिन क्वार्क, और उन्हें उप-विभाजित किया जाता है तुम-क्वार्क (अंग्रेजी से ऊपर - ऊपरी) और डी-क्वार्क (अंग्रेज़ी से नीचे - नीचे), उनके पास एक इलेक्ट्रिक चार्ज भी है तुम-क्वार्क और फोर डी-क्वार्क। दो तुम-क्वार्क और एक डी-क्वार्क एक विद्युत आवेश +1 देता है और एक प्रोटॉन बनाता है, और एक तुम-क्वार्क और दो डी-क्वार्क शून्य विद्युत आवेश देते हैं और न्यूट्रॉन बनाते हैं।

स्थिर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, अपने घटक क्वार्कों के बीच परस्पर क्रिया के अवशिष्ट रंग बलों द्वारा एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं, एक रंग-तटस्थ परमाणु नाभिक बनाते हैं। लेकिन नाभिक में एक धनात्मक विद्युत आवेश होता है और, सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाने वाले ग्रहों की तरह नाभिक के चारों ओर घूमने वाले ऋणात्मक इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करके, एक तटस्थ परमाणु का निर्माण करते हैं। उनकी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों को नाभिक की त्रिज्या से हजारों गुना अधिक दूरी से नाभिक से हटा दिया जाता है - इस बात का प्रमाण है कि उन्हें धारण करने वाले विद्युत बल परमाणु की तुलना में बहुत कमजोर हैं। रंग परस्पर क्रिया की शक्ति के कारण, परमाणु के द्रव्यमान का 99.945% उसके नाभिक में संलग्न होता है। वज़न तुम- तथा डी-क्वार्क एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का लगभग 600 गुना है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन नाभिक की तुलना में बहुत हल्के और अधिक गतिशील होते हैं। पदार्थ में उनकी गति विद्युत परिघटनाओं का कारण बनती है।

परमाणुओं की कई सौ प्राकृतिक किस्में हैं (आइसोटोप सहित) जो नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या में भिन्न होती हैं और तदनुसार, कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या में। सबसे सरल हाइड्रोजन परमाणु है, जिसमें एक प्रोटॉन के रूप में एक नाभिक होता है और इसके चारों ओर घूमने वाला एक इलेक्ट्रॉन होता है। प्रकृति में सभी "दृश्यमान" पदार्थों में परमाणु होते हैं और आंशिक रूप से "विघटित" परमाणु होते हैं, जिन्हें आयन कहा जाता है। आयन ऐसे परमाणु होते हैं, जो कुछ इलेक्ट्रॉनों को खो (या प्राप्त) कर लेते हैं, आवेशित कण बन जाते हैं। पदार्थ, जिसमें लगभग एक आयन होता है, प्लाज्मा कहलाता है। केंद्रों में चल रही थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के कारण जलने वाले तारे मुख्य रूप से प्लाज्मा से बने होते हैं, और चूंकि तारे ब्रह्मांड में पदार्थ का सबसे सामान्य रूप हैं, इसलिए यह कहा जा सकता है कि संपूर्ण ब्रह्मांड मुख्य रूप से प्लाज्मा से बना है। अधिक सटीक रूप से, तारे मुख्य रूप से पूरी तरह से आयनित गैसीय हाइड्रोजन होते हैं, अर्थात। व्यक्तिगत प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों का मिश्रण, और इसलिए लगभग संपूर्ण दृश्यमान ब्रह्मांड इसमें शामिल है।

यह दिखाई देने वाली बात है। लेकिन ब्रह्मांड में अभी भी अदृश्य पदार्थ है। और ऐसे कण हैं जो बलों के वाहक के रूप में कार्य करते हैं। कुछ कणों के प्रतिकण और उत्तेजित अवस्थाएँ होती हैं। यह सब "प्राथमिक" कणों की स्पष्ट रूप से अत्यधिक बहुतायत की ओर जाता है। इस बहुतायत में, प्राथमिक कणों की वास्तविक, वास्तविक प्रकृति और उनके बीच कार्य करने वाली शक्तियों का संकेत मिल सकता है। नवीनतम सिद्धांतों के अनुसार, कणों को मूल रूप से दस-आयामी अंतरिक्ष में ज्यामितीय वस्तुओं - "स्ट्रिंग्स" के रूप में विस्तारित किया जा सकता है।

अदृश्य संसार।

ब्रह्मांड में न केवल दृश्यमान पदार्थ है (बल्कि ब्लैक होल और "डार्क मैटर", जैसे ठंडे ग्रह, जो प्रकाशित होने पर दिखाई देते हैं)। वास्तव में एक अदृश्य पदार्थ भी है जो हम सभी और पूरे ब्रह्मांड में हर सेकेंड में व्याप्त है। यह एक तरह के कणों की तेज गति से चलने वाली गैस है - इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो।

इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो इलेक्ट्रॉन का भागीदार है, लेकिन इसका कोई विद्युत आवेश नहीं है। न्यूट्रिनो केवल तथाकथित दुर्बल आवेश को वहन करते हैं। उनका शेष द्रव्यमान, सभी संभावना में, शून्य है। लेकिन वे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, क्योंकि उनमें गतिज ऊर्जा होती है इ, जो प्रभावी द्रव्यमान से मेल खाती है एम, आइंस्टीन के सूत्र के अनुसार इ = एम सी 2, जहां सीप्रकाश की गति है।

न्यूट्रिनो की प्रमुख भूमिका यह है कि यह परिवर्तन में योगदान देता है तथा-क्वार्क इन डीक्वार्क, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रोटॉन का न्यूट्रॉन में परिवर्तन होता है। न्यूट्रिनो तारकीय थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के लिए "कार्बोरेटर सुई" की भूमिका निभाता है, जिसमें चार प्रोटॉन (हाइड्रोजन नाभिक) मिलकर हीलियम नाभिक बनाते हैं। लेकिन चूंकि हीलियम नाभिक में चार प्रोटॉन नहीं होते, बल्कि दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं, ऐसे परमाणु संलयन के लिए यह आवश्यक है कि दो तथा-क्वार्क दो में बदल गया डी-क्वार्क। परिवर्तन की तीव्रता यह निर्धारित करती है कि तारे कितनी तेजी से जलेंगे। और परिवर्तन की प्रक्रिया कमजोर आवेशों और कणों के बीच कमजोर अंतःक्रिया के बलों द्वारा निर्धारित होती है। जिसमें तथा-क्वार्क (विद्युत चार्ज +2/3, कमजोर चार्ज +1/2), एक इलेक्ट्रॉन के साथ बातचीत (इलेक्ट्रिक चार्ज - 1, कमजोर चार्ज -1/2), रूपों डी-क्वार्क (इलेक्ट्रिक चार्ज -1/3, कमजोर चार्ज -1/2) और इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो (इलेक्ट्रिक चार्ज 0, कमजोर चार्ज +1/2)। इस प्रक्रिया में न्यूट्रिनो के बिना दो क्वार्कों के रंग आवेश (या केवल रंग) रद्द हो जाते हैं। न्यूट्रिनो की भूमिका अप्रतिपूरक दुर्बल आवेश को दूर करना है। इसलिए, परिवर्तन की दर इस बात पर निर्भर करती है कि कमजोर ताकतें कितनी कमजोर हैं। अगर वे अपने से कमजोर होते, तो तारे बिल्कुल नहीं जलते। अगर वे मजबूत होते, तो तारे बहुत पहले जल जाते।

लेकिन न्यूट्रिनो का क्या? चूंकि ये कण अन्य पदार्थों के साथ बेहद कमजोर रूप से बातचीत करते हैं, इसलिए वे लगभग तुरंत उन सितारों को छोड़ देते हैं जिनमें वे पैदा हुए थे। सभी तारे चमकते हैं, न्यूट्रिनो उत्सर्जित करते हैं, और न्यूट्रिनो हमारे शरीर और पूरी पृथ्वी पर दिन-रात चमकते हैं। इसलिए वे ब्रह्मांड के माध्यम से घूमते हैं, जब तक कि वे प्रवेश नहीं करते, शायद, स्टार की एक नई बातचीत में)।

इंटरेक्शन वाहक।

कुछ दूरी पर कणों के बीच कार्य करने वाले बलों का क्या कारण है? आधुनिक भौतिकी उत्तर देती है: अन्य कणों के आदान-प्रदान के कारण। कल्पना कीजिए कि दो स्केटर्स एक गेंद को चारों ओर उछाल रहे हैं। फेंकते समय गेंद को गति देना और प्राप्त गेंद से संवेग प्राप्त करना दोनों को एक दूसरे से दिशा में धक्का मिलता है। यह प्रतिकारक शक्तियों के उद्भव की व्याख्या कर सकता है। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी में, जो माइक्रोवर्ल्ड में घटनाओं पर विचार करता है, घटनाओं के असामान्य खिंचाव और निरूपण की अनुमति है, जो कि असंभव प्रतीत होता है: स्केटर्स में से एक गेंद को दिशा में फेंकता है सेदूसरा, लेकिन फिर भी एक शायदइस गेंद को पकड़ो। यह कल्पना करना मुश्किल नहीं है कि यदि यह संभव होता (और प्राथमिक कणों की दुनिया में यह संभव है), तो स्केटिंग करने वालों के बीच आकर्षण होता।

कण, जिनके आदान-प्रदान के कारण ऊपर वर्णित चार "पदार्थ के कणों" के बीच परस्पर क्रिया बल उत्पन्न होते हैं, गेज कण कहलाते हैं। चार अंतःक्रियाओं में से प्रत्येक - मजबूत, विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और गुरुत्वाकर्षण - का गेज कणों का अपना सेट होता है। मजबूत अंतःक्रिया वाहक कण ग्लून्स हैं (उनमें से केवल आठ हैं)। एक फोटॉन विद्युत चुम्बकीय संपर्क का वाहक है (यह एक है, और हम फोटॉन को प्रकाश के रूप में देखते हैं)। कमजोर अंतःक्रिया के कण-वाहक मध्यवर्ती वेक्टर बोसॉन हैं (1983 और 1984 में खोजे गए थे वू + -, वू- -बोसोन और न्यूट्रल जेड-बोसोन)। गुरुत्वाकर्षण संपर्क का कण-वाहक अभी भी एक काल्पनिक गुरुत्वाकर्षण है (यह एक होना चाहिए)। ये सभी कण, फोटॉन और ग्रेविटॉन को छोड़कर, जो असीम रूप से लंबी दूरी की यात्रा कर सकते हैं, केवल भौतिक कणों के बीच विनिमय की प्रक्रिया में मौजूद हैं। फोटॉन ब्रह्मांड को प्रकाश से भरते हैं, और गुरुत्वाकर्षण - गुरुत्वाकर्षण तरंगों के साथ (अभी तक निश्चित रूप से पता नहीं चला है)।

गेज कणों को उत्सर्जित करने में सक्षम एक कण को ​​उपयुक्त बल क्षेत्र से घिरा हुआ कहा जाता है। इस प्रकार, फोटॉन उत्सर्जित करने में सक्षम इलेक्ट्रॉन विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ-साथ कमजोर और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों से घिरे होते हैं। क्वार्क भी इन सभी क्षेत्रों से घिरे हुए हैं, लेकिन मजबूत संपर्क के क्षेत्र से भी। रंग बलों के क्षेत्र में रंग आवेश वाले कण रंग बल से प्रभावित होते हैं। यही बात प्रकृति की अन्य शक्तियों पर भी लागू होती है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि दुनिया में पदार्थ (भौतिक कण) और क्षेत्र (गेज कण) शामिल हैं। इस पर और नीचे।

एंटीमैटर।

प्रत्येक कण एक एंटीपार्टिकल से मेल खाता है, जिसके साथ कण परस्पर सत्यानाश कर सकता है, अर्थात। "विनाश", जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है। हालांकि, "शुद्ध" ऊर्जा अपने आप में मौजूद नहीं है; विनाश के परिणामस्वरूप, नए कण (उदाहरण के लिए, फोटॉन) इस ऊर्जा को दूर ले जाते हुए दिखाई देते हैं।

ज्यादातर मामलों में एक एंटीपार्टिकल में संबंधित कण के संबंध में विपरीत गुण होते हैं: यदि कोई कण मजबूत, कमजोर या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की कार्रवाई के तहत बाईं ओर चलता है, तो इसका एंटीपार्टिकल दाईं ओर चला जाएगा। संक्षेप में, प्रतिकण में सभी आवेशों (द्रव्यमान आवेश को छोड़कर) के विपरीत चिन्ह होते हैं। यदि कोई कण मिश्रित है, जैसे, उदाहरण के लिए, एक न्यूट्रॉन, तो इसके एंटीपार्टिकल में विपरीत चार्ज चिह्न वाले घटक होते हैं। इस प्रकार, एक एंटीइलेक्ट्रॉन में +1 का विद्युत आवेश होता है, +1/2 का कमजोर आवेश होता है और इसे पॉज़िट्रॉन कहा जाता है। एंटीन्यूट्रॉन से बना होता है तथा-इलेक्ट्रिक चार्ज के साथ एंटीक्वार्क -2/3 और डी- इलेक्ट्रिक चार्ज +1/3 के साथ एंटीक्वार्क। वास्तव में तटस्थ कण अपने स्वयं के एंटीपार्टिकल हैं: फोटॉन का एंटीपार्टिकल फोटॉन है।

आधुनिक सैद्धांतिक अवधारणाओं के अनुसार, प्रकृति में मौजूद प्रत्येक कण का अपना एंटीपार्टिकल होना चाहिए। और कई एंटीपार्टिकल्स, जिनमें पॉज़िट्रॉन और एंटीन्यूट्रॉन शामिल हैं, वास्तव में प्रयोगशाला में प्राप्त किए गए थे। इसके परिणाम असाधारण रूप से महत्वपूर्ण हैं और प्राथमिक कणों के संपूर्ण प्रायोगिक भौतिकी के आधार हैं। सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, द्रव्यमान और ऊर्जा समान हैं, और कुछ शर्तों के तहत, ऊर्जा को द्रव्यमान में परिवर्तित किया जा सकता है। चूँकि आवेश संरक्षित रहता है और निर्वात का आवेश (खाली स्थान) शून्य होता है, कोई भी कण और प्रतिकण (शून्य शुद्ध आवेश के साथ) निर्वात से निकल सकते हैं, जैसे जादूगर की टोपी से खरगोश, जब तक कि ऊर्जा उनके निर्माण के लिए पर्याप्त है द्रव्यमान।

कणों की पीढ़ी।

त्वरक प्रयोगों से पता चला है कि भौतिक कणों का चौगुना (चौकड़ी) उच्च द्रव्यमान मूल्यों पर कम से कम दो बार दोहराया जाता है। दूसरी पीढ़ी में, इलेक्ट्रॉन के स्थान पर म्यूऑन का कब्जा है (इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से लगभग 200 गुना अधिक द्रव्यमान के साथ, लेकिन अन्य सभी आवेशों के समान मूल्यों के साथ), इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का स्थान है म्यूऑन (जो कमजोर अंतःक्रियाओं में म्यूऑन के साथ उसी तरह से होता है जैसे इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो के साथ होता है), जगह तथा-क्वार्क कब्जा साथ-क्वार्क ( मन प्रसन्न कर दिया), एक डी-क्वार्क - एस-क्वार्क ( अनोखा) तीसरी पीढ़ी में, चौकड़ी में एक ताऊ लेप्टन, एक ताऊ न्यूट्रिनो, टी-क्वार्क और बी-क्वार्क।

वज़न टी-क्वार्क सबसे हल्के द्रव्यमान का लगभग 500 गुना है - डी-क्वार्क। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि केवल तीन प्रकार के प्रकाश न्यूट्रिनो होते हैं। इस प्रकार, चौथी पीढ़ी के कण या तो बिल्कुल मौजूद नहीं हैं, या संबंधित न्यूट्रिनो बहुत भारी हैं। यह ब्रह्माण्ड संबंधी डेटा के अनुरूप है, जिसके अनुसार चार से अधिक प्रकार के प्रकाश न्यूट्रिनो नहीं हो सकते हैं।

उच्च-ऊर्जा कणों के प्रयोगों में, इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन, टौ-लेप्टन और संबंधित न्यूट्रिनो पृथक कणों के रूप में कार्य करते हैं। वे रंग चार्ज नहीं करते हैं और केवल कमजोर और विद्युत चुम्बकीय बातचीत में प्रवेश करते हैं। सामूहिक रूप से उन्हें कहा जाता है लेप्टॉन.

दूसरी ओर, क्वार्क, रंग बलों के प्रभाव में, उच्च-ऊर्जा भौतिकी में अधिकांश प्रयोगों पर हावी होने वाले दृढ़ता से परस्पर क्रिया करने वाले कणों में संयोजित होते हैं। ऐसे कणों को कहा जाता है हैड्रॉन्स. उनमें दो उपवर्ग शामिल हैं: बेरिऑनों(जैसे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन), जो तीन क्वार्क से बने होते हैं, और मेसॉनोंएक क्वार्क और एक एंटीक्वार्क से मिलकर। 1947 में, पहला मेसन, जिसे पियोन (या पाई-मेसन) कहा जाता है, को ब्रह्मांडीय किरणों में खोजा गया था, और कुछ समय के लिए यह माना जाता था कि इन कणों का आदान-प्रदान परमाणु बलों का मुख्य कारण था। ओमेगा-माइनस हैड्रॉन, 1964 में ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी (यूएसए) में खोजा गया था, और जे-प्सी कण ( जे/आप-मेसन), 1974 में ब्रुकहेवन और स्टैनफोर्ड सेंटर फॉर लीनियर एक्सेलेरेटर्स (संयुक्त राज्य अमेरिका में भी) में एक साथ खोजा गया। ओमेगा-माइनस कण के अस्तित्व की भविष्यवाणी एम। गेल-मैन ने अपने तथाकथित "" में की थी। र 3-सिद्धांत" (दूसरा नाम "आठ-गुना रास्ता") है, जिसमें सबसे पहले क्वार्क के अस्तित्व की संभावना का सुझाव दिया गया था (और यह नाम उन्हें दिया गया था)। एक दशक बाद, कण की खोज जे/आपअस्तित्व की पुष्टि की साथ-क्वार्क और अंत में सभी को क्वार्क मॉडल और इस सिद्धांत में विश्वास दिलाया कि विद्युत चुम्बकीय और कमजोर बलों को मिलाता है ( नीचे देखें).

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के कण पहली पीढ़ी से कम वास्तविक नहीं हैं। सच है, उत्पन्न होने पर, वे पहली पीढ़ी के साधारण कणों में एक सेकंड के मिलियन या अरबवें हिस्से में क्षय हो जाते हैं: एक इलेक्ट्रॉन, एक इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो, और भी तथा- तथा डी-क्वार्क। प्रकृति में कणों की कई पीढ़ियाँ क्यों हैं, यह सवाल अभी भी एक रहस्य है।

क्वार्क और लेप्टान की विभिन्न पीढ़ियों को अक्सर कणों के विभिन्न "स्वादों" के रूप में (जो निश्चित रूप से, कुछ हद तक विलक्षण है) कहा जाता है। उन्हें समझाने की आवश्यकता को "स्वाद" समस्या कहा जाता है।

BOSONS और FERMIONS, क्षेत्र और पदार्थ

कणों के बीच मूलभूत अंतरों में से एक बोसॉन और फ़र्मियन के बीच का अंतर है। सभी कणों को इन दो मुख्य वर्गों में बांटा गया है। जैसे बोसॉन ओवरलैप या ओवरलैप कर सकते हैं, लेकिन जैसे फ़र्मियन नहीं कर सकते। असतत ऊर्जा राज्यों में सुपरपोजिशन होता है (या नहीं होता है) जिसमें क्वांटम यांत्रिकी प्रकृति को विभाजित करती है। ये अवस्थाएँ, वैसे ही, अलग-अलग कोशिकाएँ हैं जिनमें कणों को रखा जा सकता है। तो, एक सेल में आप किसी भी संख्या में एक जैसे बोसोन डाल सकते हैं, लेकिन केवल एक फर्मियन।

एक उदाहरण के रूप में, एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉन के लिए ऐसी कोशिकाओं, या "राज्यों" पर विचार करें। सौर मंडल के ग्रहों के विपरीत, क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन किसी भी अण्डाकार कक्षा में प्रसारित नहीं हो सकता है, क्योंकि इसके लिए केवल "गति की अवस्थाओं" की अनुमति की असतत संख्या होती है। ऐसी अवस्थाओं के समुच्चय, जिन्हें इलेक्ट्रॉन से नाभिक की दूरी के अनुसार समूहित किया जाता है, कहलाते हैं कक्षाओं. पहले कक्षीय में, अलग-अलग कोणीय गति के साथ दो अवस्थाएँ होती हैं और इसलिए, दो अनुमत कोशिकाएँ, और उच्च कक्षा में, आठ या अधिक कोशिकाएँ होती हैं।

चूँकि एक इलेक्ट्रॉन एक फर्मियन है, प्रत्येक कोशिका में केवल एक इलेक्ट्रॉन हो सकता है। इससे बहुत महत्वपूर्ण परिणाम निकलते हैं - संपूर्ण रसायन विज्ञान, क्योंकि पदार्थों के रासायनिक गुण संबंधित परमाणुओं के बीच की बातचीत से निर्धारित होते हैं। यदि आप एक परमाणु से दूसरे परमाणु में तत्वों की आवधिक प्रणाली के माध्यम से नाभिक में प्रोटॉन की संख्या में वृद्धि के क्रम में जाते हैं (इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी तदनुसार बढ़ जाएगी), तो पहले दो इलेक्ट्रॉन पहले कक्षीय पर कब्जा कर लेंगे, अगले आठ दूसरे में स्थित होंगे, आदि। परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना में तत्व से तत्व में यह क्रमिक परिवर्तन उनके रासायनिक गुणों में नियमितता को निर्धारित करता है।

यदि इलेक्ट्रॉन बोसॉन होते, तो परमाणु के सभी इलेक्ट्रॉन न्यूनतम ऊर्जा के अनुरूप समान कक्षक में रह सकते थे। इस मामले में, ब्रह्मांड में सभी पदार्थों के गुण पूरी तरह से अलग होंगे, और जिस रूप में हम इसे जानते हैं, ब्रह्मांड असंभव होगा।

सभी लेप्टान - इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन, टौ-लेप्टन और उनके संबंधित न्यूट्रिनो - फ़र्मियन हैं। क्वार्क के बारे में भी यही कहा जा सकता है। इस प्रकार, सभी कण जो "पदार्थ" बनाते हैं, ब्रह्मांड का मुख्य भराव, साथ ही अदृश्य न्यूट्रिनो, फ़र्मियन हैं। यह बहुत महत्वपूर्ण है: फर्मियन गठबंधन नहीं कर सकते हैं, इसलिए भौतिक दुनिया में वस्तुओं पर भी यही लागू होता है।

उसी समय, सभी "गेज कणों" का आदान-प्रदान भौतिक कणों के बीच हुआ और जो बलों का एक क्षेत्र बनाते हैं ( ऊपर देखो), बोसॉन हैं, जो बहुत महत्वपूर्ण भी हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, कई फोटॉन एक ही अवस्था में हो सकते हैं, जो एक चुंबक के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र या एक विद्युत आवेश के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। इसके लिए धन्यवाद, एक लेजर भी संभव है।

घुमाना।

बोसॉन और फ़र्मियन के बीच का अंतर प्राथमिक कणों की एक और विशेषता से जुड़ा है - पीछे. यह आश्चर्यजनक लग सकता है, लेकिन सभी मूलभूत कणों की अपनी कोणीय गति होती है या, दूसरे शब्दों में, अपनी धुरी के चारों ओर घूमते हैं। कोणीय गति घूर्णी गति की एक विशेषता है, ठीक वैसे ही जैसे कुल गति अनुवादकीय गति की होती है। किसी भी अन्योन्य क्रिया में कोणीय संवेग और संवेग संरक्षित रहते हैं।

सूक्ष्म जगत में, कोणीय गति को परिमाणित किया जाता है, अर्थात। असतत मूल्य लेता है। उपयुक्त इकाइयों में, लेप्टान और क्वार्क में 1/2 के बराबर एक स्पिन होता है, और गेज कणों में 1 के बराबर एक स्पिन होता है (ग्रेविटॉन को छोड़कर, जिसे अभी तक प्रयोगात्मक रूप से नहीं देखा गया है, लेकिन सैद्धांतिक रूप से 2 के बराबर स्पिन होना चाहिए)। चूंकि लेप्टान और क्वार्क फर्मियन हैं, और गेज कण बोसॉन हैं, इसलिए यह माना जा सकता है कि "फर्मियोनिसिटी" स्पिन 1/2 से जुड़ा है, और "बोसोनिटी" स्पिन 1 (या 2) से जुड़ा है। वास्तव में, प्रयोग और सिद्धांत दोनों इस बात की पुष्टि करते हैं कि यदि किसी कण में अर्ध-पूर्णांक स्पिन है, तो यह एक फ़र्मियन है, और यदि यह पूर्णांक है, तो यह एक बोसॉन है।

गेज सिद्धांत और ज्यामिति

सभी मामलों में, फ़र्मियन के बीच बोसॉन के आदान-प्रदान के कारण बल उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार, दो क्वार्क (क्वार्क - फ़र्मियन) के बीच परस्पर क्रिया का रंग बल ग्लून्स के आदान-प्रदान के कारण उत्पन्न होता है। प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और परमाणु नाभिक में ऐसा आदान-प्रदान लगातार होता रहता है। उसी तरह, इलेक्ट्रॉनों और क्वार्कों के बीच आदान-प्रदान किए गए फोटॉन विद्युत आकर्षक बल बनाते हैं जो एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों को धारण करते हैं, और लेप्टन और क्वार्क के बीच आदान-प्रदान करने वाले मध्यवर्ती वेक्टर बोसॉन सितारों में संलयन प्रतिक्रियाओं में प्रोटॉन के न्यूट्रॉन में रूपांतरण के लिए जिम्मेदार कमजोर अंतःक्रियात्मक बल बनाते हैं।

इस तरह के आदान-प्रदान का सिद्धांत सुरुचिपूर्ण, सरल और शायद सही है। यह कहा जाता है गेज सिद्धांत. लेकिन वर्तमान में केवल मजबूत, कमजोर और विद्युत चुम्बकीय बातचीत के स्वतंत्र गेज सिद्धांत और उनके समान गुरुत्वाकर्षण का एक गेज सिद्धांत है, हालांकि कुछ मायनों में अलग है। सबसे महत्वपूर्ण भौतिक समस्याओं में से एक है इन अलग-अलग सिद्धांतों का एक ही समय में एक और एक ही समय में सरल सिद्धांत में कमी, जिसमें वे सभी एक ही वास्तविकता के विभिन्न पहलू बन जाएंगे - जैसे क्रिस्टल के पहलू।

गेज सिद्धांतों का सबसे सरल और सबसे पुराना विद्युत चुम्बकीय संपर्क का गेज सिद्धांत है। इसमें, एक इलेक्ट्रॉन के चार्ज की तुलना (कैलिब्रेटेड) की जाती है, जो उससे दूर दूसरे इलेक्ट्रॉन के चार्ज से होती है। शुल्क की तुलना कैसे की जा सकती है? उदाहरण के लिए, आप दूसरे इलेक्ट्रॉन को पहले के करीब ला सकते हैं और उनकी अन्योन्यक्रिया बलों की तुलना कर सकते हैं। लेकिन क्या अंतरिक्ष में किसी अन्य बिंदु पर जाने पर इलेक्ट्रॉन का आवेश नहीं बदलता है? जांच करने का एकमात्र तरीका निकट इलेक्ट्रॉन से दूर तक एक संकेत भेजना है और देखें कि यह कैसे प्रतिक्रिया करता है। संकेत एक गेज कण है - एक फोटॉन। दूर के कणों पर आवेश की जांच करने में सक्षम होने के लिए, एक फोटॉन की आवश्यकता होती है।

गणितीय रूप से, यह सिद्धांत अत्यधिक सटीकता और सुंदरता से अलग है। ऊपर वर्णित "गेज सिद्धांत" से, सभी क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (विद्युत चुंबकत्व का क्वांटम सिद्धांत) का अनुसरण करता है, साथ ही मैक्सवेल का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का सिद्धांत, 19 वीं शताब्दी की सबसे बड़ी वैज्ञानिक उपलब्धियों में से एक है।

इतना सरल सिद्धांत इतना फलदायी क्यों है? जाहिर है, यह ब्रह्मांड के विभिन्न हिस्सों के एक निश्चित सहसंबंध को व्यक्त करता है, जिससे ब्रह्मांड में माप की अनुमति मिलती है। गणितीय शब्दों में, क्षेत्र को कुछ बोधगम्य "आंतरिक" स्थान की वक्रता के रूप में ज्यामितीय रूप से व्याख्यायित किया जाता है। आवेश की माप कण के चारों ओर कुल "आंतरिक वक्रता" का माप है। मजबूत और कमजोर इंटरैक्शन के गेज सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय गेज सिद्धांत से केवल संबंधित चार्ज के आंतरिक ज्यामितीय "संरचना" में भिन्न होते हैं। इस प्रश्न का उत्तर वास्तव में यह आंतरिक स्थान कहाँ स्थित है, इसका उत्तर बहुआयामी एकीकृत क्षेत्र सिद्धांतों द्वारा दिया जा रहा है, जिन पर यहाँ विचार नहीं किया गया है।

प्राथमिक कणों की भौतिकी अभी पूरी नहीं हुई है। यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या उपलब्ध डेटा कणों और बलों की प्रकृति, साथ ही अंतरिक्ष और समय की वास्तविक प्रकृति और आयामों को पूरी तरह से समझने के लिए पर्याप्त हैं। क्या हमें इसके लिए 10 15 GeV की ऊर्जाओं के प्रयोगों की आवश्यकता है, या विचार का प्रयास पर्याप्त होगा? अभी तक कोई उत्तर नहीं आया है। लेकिन हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि अंतिम तस्वीर सरल, सुरुचिपूर्ण और सुंदर होगी। यह संभव है कि इतने सारे मौलिक विचार न हों: गेज सिद्धांत, उच्च आयामों के स्थान, पतन और विस्तार, और सबसे बढ़कर, ज्यामिति।

अपेक्षाकृत हाल तक, कई सौ कणों और एंटीपार्टिकल्स को प्राथमिक माना जाता था। उनके गुणों और अन्य कणों के साथ बातचीत और सिद्धांत के विकास के एक विस्तृत अध्ययन से पता चला है कि उनमें से अधिकांश वास्तव में प्राथमिक नहीं हैं, क्योंकि वे स्वयं सबसे सरल या, जैसा कि वे अब कहते हैं, मौलिक कण होते हैं। मौलिक कण स्वयं अब कुछ भी नहीं होते हैं। कई प्रयोगों से पता चला है कि सभी मौलिक कण बिना किसी आंतरिक संरचना के आयामहीन बिंदु वस्तुओं की तरह व्यवहार करते हैं, कम से कम वर्तमान में अध्ययन की गई सबसे छोटी दूरी ~ 10 -16 सेमी तक।

कणों के बीच परस्पर क्रिया की अनगिनत और विविध प्रक्रियाओं में, चार बुनियादी या मौलिक अंतःक्रियाएं हैं: मजबूत (परमाणु), विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और गुरुत्वाकर्षण। कणों की दुनिया में, गुरुत्वाकर्षण संपर्क बहुत कमजोर है, इसकी भूमिका अभी भी स्पष्ट नहीं है, और हम इसके बारे में आगे बात नहीं करेंगे।

प्रकृति में, कणों के दो समूह होते हैं: हैड्रॉन, जो सभी मूलभूत अंतःक्रियाओं में भाग लेते हैं, और लेप्टान, जो केवल मजबूत अंतःक्रिया में भाग नहीं लेते हैं।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, कणों के बीच बातचीत उत्सर्जन और कण के आसपास के संबंधित क्षेत्र (मजबूत, कमजोर, विद्युत चुम्बकीय) के क्वांटा के बाद के अवशोषण के माध्यम से की जाती है। ये क्वांटा हैं गेज बोसॉन, जो मौलिक कण भी हैं। बोसॉन का अपना है गति का क्षण, जिसे स्पिन कहा जाता है, पूर्णांक मान के बराबर होता है प्लैंक स्थिरांक. क्षेत्र का क्वांटा और, तदनुसार, मजबूत अंतःक्रिया के वाहक ग्लून्स हैं, जिन्हें प्रतीक जी (जी) द्वारा निरूपित किया जाता है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का क्वांटा प्रकाश के प्रसिद्ध क्वांटा हैं - फोटॉन, द्वारा निरूपित (गामा), और कमजोर क्षेत्र का क्वांटा और, तदनुसार, कमजोर अंतःक्रियाओं के वाहक हैं वू± (डबल वी) - और जेड 0 (जेट जीरो) -बोसोन।

बोसॉन के विपरीत, अन्य सभी मूलभूत कण फ़र्मियन होते हैं, यानी ऐसे कण जिनमें अर्ध-पूर्णांक स्पिन के बराबर होता है एच/2.

तालिका में। 1 मौलिक फ़र्मियन - लेप्टान और क्वार्क के प्रतीकों को दर्शाता है।

तालिका में दिए गए प्रत्येक कण। 1 एक एंटीपार्टिकल से मेल खाता है, जो एक कण से केवल विद्युत आवेश और अन्य क्वांटम संख्याओं (तालिका 2 देखें) के संकेतों में और कण की गति की दिशा के सापेक्ष स्पिन की दिशा में भिन्न होता है। हम कणों के समान प्रतीकों के साथ एंटीपार्टिकल्स को निरूपित करेंगे, लेकिन प्रतीक के ऊपर एक लहरदार रेखा के साथ।

तालिका में कण। 1 को ग्रीक और लैटिन अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है, अर्थात्: अक्षर (nu) - तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो, अक्षर e - इलेक्ट्रॉन, (mu) - muon, (tau) - taon, अक्षर u, c, t, d, s , b क्वार्क को निरूपित करता है; उनके नाम और विशेषताओं को तालिका में दिया गया है। 2.

तालिका में कण। 1 को आधुनिक सिद्धांत की संरचना के अनुसार तीन पीढ़ियों I, II और III में बांटा गया है। हमारा ब्रह्मांड पहली पीढ़ी के कणों से बना है - लेप्टन और क्वार्क और गेज बोसॉन, लेकिन, जैसा कि ब्रह्मांड के विकास के आधुनिक विज्ञान से पता चलता है, इसके विकास के प्रारंभिक चरण में तीनों पीढ़ियों के कणों ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

लेप्टॉन

आइए पहले लेप्टान के गुणों पर अधिक विस्तार से विचार करें। तालिका की शीर्ष पंक्ति में 1 में तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो होते हैं: इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन और ताऊ न्यूट्रिनो। उनके द्रव्यमान को अभी तक सटीक रूप से नहीं मापा गया है, लेकिन इसकी ऊपरी सीमा निर्धारित की गई है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान के 10 -5 के बराबर (यानी, जी)।

टेबल देख रहे हैं। 1 अनैच्छिक रूप से सवाल उठाता है कि प्रकृति को तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो के निर्माण की आवश्यकता क्यों थी। इस प्रश्न का अभी तक कोई उत्तर नहीं है, क्योंकि मौलिक कणों का इतना व्यापक सिद्धांत नहीं बनाया गया है, जो ऐसे सभी कणों की आवश्यकता और पर्याप्तता को इंगित करे और उनके मुख्य गुणों का वर्णन करे। शायद यह समस्या 21वीं सदी (या बाद में) में हल हो जाएगी।

तालिका की निचली पंक्ति। 1 उस कण से शुरू होता है जिसका हमने सबसे अधिक अध्ययन किया है - इलेक्ट्रॉन। इलेक्ट्रॉन की खोज पिछली शताब्दी के अंत में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे. थॉमसन ने की थी। हमारी दुनिया में इलेक्ट्रॉनों की भूमिका बहुत बड़ी है। वे ऋणात्मक रूप से आवेशित कण हैं, जो परमाणु नाभिक के साथ मिलकर हमारे ज्ञात तत्वों के सभी परमाणु बनाते हैं। मेंडेलीव की आवर्त सारणी. प्रत्येक परमाणु में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या परमाणु नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है, जो परमाणु को विद्युत रूप से तटस्थ बनाती है।

इलेक्ट्रॉन स्थिर है, एक इलेक्ट्रॉन को नष्ट करने की मुख्य संभावना एक एंटीपार्टिकल - पॉज़िट्रॉन ई + के साथ टकराव में उसकी मृत्यु है। इस प्रक्रिया को नाम दिया गया है विनाश :

विनाश के परिणामस्वरूप, दो गामा क्वांटा बनते हैं (तथाकथित उच्च-ऊर्जा फोटॉन), जो बाकी ऊर्जा ई + और ई - और उनकी गतिज ऊर्जा दोनों को दूर ले जाते हैं। उच्च ऊर्जा पर ई + और ई - हैड्रॉन और क्वार्क जोड़े बनते हैं (उदाहरण के लिए, (5) और चित्र 4) देखें।

प्रतिक्रिया (1) स्पष्ट रूप से द्रव्यमान और ऊर्जा की तुल्यता के बारे में ए आइंस्टीन के प्रसिद्ध सूत्र की वैधता को दर्शाती है: इ = एम सी 2 .

दरअसल, किसी पदार्थ में रुके पॉज़िट्रॉन और आराम पर एक इलेक्ट्रॉन के विनाश के दौरान, उनके आराम का पूरा द्रव्यमान (1.22 MeV के बराबर) क्वांटा की ऊर्जा में चला जाता है, जिसमें कोई आराम द्रव्यमान नहीं होता है।

तालिका की निचली पंक्ति की दूसरी पीढ़ी में। 1 स्थित मुओन- एक कण जो अपने सभी गुणों में एक इलेक्ट्रॉन के अनुरूप होता है, लेकिन एक विषम द्रव्यमान के साथ। म्यूऑन का द्रव्यमान इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का 207 गुना है। इलेक्ट्रॉन के विपरीत, म्यूऑन अस्थिर है। उनके जीवन का समय टी= 2.2 10 -6 एस। योजना के अनुसार म्यूऑन मुख्य रूप से एक इलेक्ट्रॉन और दो न्यूट्रिनो में विघटित हो जाता है

इलेक्ट्रॉन का और भी भारी एनालॉग है। इसका द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन (MeV/s 2) के द्रव्यमान से 3 हजार गुना अधिक होता है, अर्थात ताओन प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से भारी होता है। इसका जीवनकाल 2.9 · 10 -13 सेकेंड है, और इसके क्षय की सौ से अधिक विभिन्न योजनाओं (चैनलों) में से निम्नलिखित संभव हैं।

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लिंक

• एस ए स्लावैटिन्स्की// मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (डॉल्गोप्रुडी, मॉस्को क्षेत्र)
• स्लावैटिन्स्की एस.ए. // SOZH, 2001, नंबर 2, पी। 62-68 संग्रह http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
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• // प्रकृति.web.ru
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चित्र 1 . में प्रस्तुत किया गया मौलिक फर्मियन, स्पिन ½ के साथ, पदार्थ की "पहली ईंटें" हैं। उनका प्रतिनिधित्व किया जाता है लेप्टॉन(इलेक्ट्रॉनों इ, न्यूट्रिनो, आदि) - कण जो भाग नहीं ले रहे हैं बलवानपरमाणु बातचीत, और क्वार्क, जो मजबूत बातचीत में शामिल हैं। परमाणु कण क्वार्क के बने होते हैं हैड्रॉन्स(प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और मेसन)। इन कणों में से प्रत्येक का अपना एंटीपार्टिकल होता है, जिसे एक ही सेल में रखा जाना चाहिए। एक एंटीपार्टिकल का पदनाम टिल्ड साइन (~) द्वारा प्रतिष्ठित है।

क्वार्क की छह किस्मों में से, या छह फ्रेग्रेन्सविद्युत आवेश 2/3 (प्राथमिक आवेश की इकाइयों में .) इ) के पास ऊपरी ( तुम), मन प्रसन्न कर दिया ( सी) और सच ( टी) क्वार्क, और आवेश के साथ -1/3 - कम ( डी), अनोखा ( एस) और खूबसूरत ( बी) क्वार्क। समान फ्लेवर वाले एंटीक्वार्क पर क्रमशः -2/3 और 1/3 का विद्युत आवेश होगा।

क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स (मजबूत बातचीत का सिद्धांत) में, तीन प्रकार के मजबूत इंटरैक्शन चार्ज क्वार्क और एंटीक्वार्क के लिए जिम्मेदार होते हैं: लाल आर(विरोधी लाल); हरा जी(एंटी-ग्रीन); नीला बी(नीला विरोधी)। रंग (मजबूत) इंटरेक्शन क्वार्क को हैड्रॉन में बांधता है। उत्तरार्द्ध में विभाजित हैं बेरिऑनों, तीन क्वार्क से मिलकर बनता है, और मेसॉनोंदो क्वार्क से मिलकर। उदाहरण के लिए, बैरियन से संबंधित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में निम्नलिखित क्वार्क संरचना होती है:

पी = (उउद) तथा , एन = (डीडीयू) तथा ।

एक उदाहरण के रूप में, हम पाई-मेसन त्रिक की रचना प्रस्तुत करते हैं:

, ,

इन सूत्रों से यह देखना आसान है कि प्रोटॉन का आवेश +1 होता है, जबकि एंटीप्रोटोन का -1 होता है। न्यूट्रॉन और एंटीन्यूट्रॉन में शून्य चार्ज होता है। इन कणों में क्वार्कों के चक्रणों को जोड़ा जाता है ताकि उनका कुल चक्रण ½ के बराबर हो जाए। एक ही क्वार्क के ऐसे संयोजन भी संभव हैं, जिनमें कुल स्पिन 3/2 के बराबर हों। ऐसे प्राथमिक कण (D++ , D+ , D 0 , D -) खोजे गए हैं और अनुनाद से संबंधित हैं, अर्थात्। अल्पकालिक हैड्रॉन।

रेडियोधर्मी बी-क्षय की ज्ञात प्रक्रिया, जिसे योजना द्वारा दर्शाया गया है

एन ® पी + इ + ,

क्वार्क सिद्धांत के दृष्टिकोण से दिखता है

(उड्डो) ® ( उउद) + इ+ या डी ® तुम + इ + .

प्रयोगों में फ्री क्वार्क का पता लगाने के लिए बार-बार प्रयास करने के बावजूद यह संभव नहीं था। इससे पता चलता है कि क्वार्क, जाहिरा तौर पर, केवल अधिक जटिल कणों की संरचना में दिखाई देते हैं ( ट्रैपिंग क्वार्क) इस घटना की पूरी व्याख्या अभी तक नहीं दी गई है।

चित्र 1 से पता चलता है कि लेप्टान और क्वार्क के बीच एक समरूपता है, जिसे क्वार्क-लेप्टन समरूपता कहा जाता है। शीर्ष पंक्ति के कणों में निचली पंक्ति के कणों की तुलना में एक अधिक आवेश होता है। पहले स्तंभ के कण पहली पीढ़ी के हैं, दूसरे - दूसरी पीढ़ी के हैं, और तीसरे स्तंभ - तीसरी पीढ़ी के हैं। उचित क्वार्क सी, बीतथा टीइस समरूपता के आधार पर भविष्यवाणी की गई थी। हमारे आसपास के पदार्थ में पहली पीढ़ी के कण होते हैं। दूसरी और तीसरी पीढ़ी के कणों की क्या भूमिका है? इस प्रश्न का अभी तक कोई निश्चित उत्तर नहीं है।