อิฐแห่งจักรวาล ควาร์กมีอยู่จริงหรืออนุภาคมูลฐานประกอบด้วยอะไร?

ควาร์ก
ควาร์ก

ควาร์ก- อนุภาคจุดไร้โครงสร้างที่มีการหมุน 1/2ћ มีส่วนร่วมในการโต้ตอบที่รุนแรง (เช่นเดียวกับอย่างอื่นทั้งหมด) และเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของฮาดรอนทั้งหมด
ควาร์กมีหกประเภท เขียนแทนด้วยตัวอักษร u, d, s, c, b, t (จาก คำภาษาอังกฤษบน,ล่าง,ประหลาด,มีเสน่ห์,ล่าง,บน) พวกเขาพูดถึง "รสชาติ" หกประการของควาร์ก ควาร์กแต่ละตัวมีเลขแบริออน B = + 1/3 และประจุไฟฟ้าแบบเศษส่วน ควาร์ก u, c, t มีประจุเป็น +2/3 และควาร์ก d, s, b มีประจุเป็น –1/3 (ในหน่วยของประจุเบื้องต้น e = 1.6.10 -19 C) ควาร์กมีมวล ควาร์กที่เบาที่สุดคือ u (มวลของมันคือหลาย MeV/c2) ที่หนักที่สุดคือ t (มวลของมันคือ 174 GeV/c2)

ลักษณะของควาร์ก
ลักษณะเฉพาะ	ประเภทควาร์ก
ประจุไฟฟ้า Q
บาริออน หมายเลข บี
พาริตี้ ป
ไอโซสปิน ไอ
การฉายภาพ Isospin I 3
ความแปลกหน้า S
มวลในฮาดรอน GeV
มวลควาร์กอิสระ GeV			0.095+ 0.025	1.25+ 0.1

ฮาดรอนทั้งหมดประกอบด้วยควาร์ก: แบริออนและมีซอน - อนุภาคมูลฐานประเภทกว้าง ๆ ที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่รุนแรงและมีโครงสร้างภายในและขนาดประมาณ 10 -13 ซม. ในระดับความรู้ปัจจุบัน ควาร์กเองก็ไม่มีโครงสร้าง (เช่นเลปตัน) เช่น. ทำตัวเหมือนอนุภาคจุด ขนาดไม่เกิน 10 -17 ซม. ไม่พบควาร์กในสถานะอิสระ พวกมันถูก "ล็อค" ไว้ในแฮดรอน การมีอยู่ของพวกมันในฮาดรอนได้รับการยอมรับอย่างน่าเชื่อถือจากการทดลองจำนวนมาก ตามแนวคิดสมัยใหม่ ไม่สามารถแยกควาร์กออกจากแฮดรอนได้
ควาร์กทั้งหกแต่ละตัวมีเลขควอนตัมเฉพาะ (รสชาติ) ที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว ดังนั้น s-quark จึงมีเลขควอนตัม "แปลก" เท่ากับ –1, c-quark จึงมีเลขควอนตัม "charm" เท่ากับ + 1 เป็นต้น ควาร์กทุกตัวมีปฏิอนุภาค - แอนติควาร์ก โบราณวัตถุมีสัญญาณที่ตรงกันข้ามกับประจุไฟฟ้า เลขควอนตัมแบริออน และรสชาติ ดังนั้น แอนติพาร์ติเคิลของซีควาร์กซึ่งเขียนแทนด้วย จึงมีประจุเป็น –2/3 เลขแบริออน B = –1/3 และเลขควอนตัม “เสน่ห์” เป็น –1
ฮาดรอนทั้งหมดประกอบด้วยควาร์ก: แบริออน - จากสามควาร์ก, มีซอน - จากควาร์กและแอนติควาร์ก ดังนั้น โปรตอนประกอบด้วยยูควาร์ก 2 ตัว และ d-ควาร์ก 1 ตัว (p = uud) นิวตรอน 1 ตัวของ d-ควาร์ก 2 ตัว และ u-ควาร์ก 1 ตัว (n = udd)

โปรตอนและนิวตรอนเป็นแบริออน โครงสร้างควาร์กของไพมีซอน π + และ π - เป็นดังนี้: π + = u, π - = d (แถบด้านบนหมายถึงปฏิปักษ์)

นอกเหนือจากคุณลักษณะที่ระบุไว้ทั้งหมด ควาร์กยังมีคุณลักษณะภายในเฉพาะอีกประการหนึ่งที่เรียกว่าประจุสีหรือเรียกง่ายๆ ว่า "สี" ปฏิกิริยาที่รุนแรงระหว่างควาร์กเกิดจากการมีประจุสีเหล่านี้อยู่บนควาร์ก สีของควาร์กสามารถมีได้ 1 ใน 3 ความหมาย และตกลงกันว่าจะใช้คำเดียวกับสีที่มองเห็นได้ เช่น สีแดง เขียว และน้ำเงิน แม้ว่าความหมายของชื่อเหล่านี้จะแตกต่างกันก็ตาม ดังนั้นควาร์กของแต่ละรสชาติอาจเป็นสีแดง เขียว หรือน้ำเงิน ควาร์กที่มีสีหนึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นควาร์กที่มีสีอื่นได้โดยการเปล่งกลูออนสี ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีพลังอันแข็งแกร่ง ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างควาร์กคือการแลกเปลี่ยนสีโดยการแลกเปลี่ยนกลูออน ควาร์กในฮาดรอนมีสถานะเป็นสีจนประจุสีรวมของฮาดรอนเป็นศูนย์ Hadrons กล่าวกันว่าไม่มีสีหรือสีขาว
สีของเลขควอนตัมทำให้เกิดความไม่สมดุลที่จำเป็นของฟังก์ชันคลื่นของแฮดรอนที่ประกอบด้วยควาร์กที่เหมือนกัน ซึ่งสอดคล้องกับหลักการของเพาลี เมื่อคำนึงถึงสีของเลขควอนตัมซึ่งใช้ค่าสามค่า โครงสร้างของแบริออนและมีซอนจะถูกเขียนในรูปแบบ

อนุภาคในนิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานที่มากกว่านั้น นั่นก็คือ ควาร์ก

ในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ที่สนใจเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาลได้ค้นหาส่วนประกอบพื้นฐานที่ประกอบเป็นสสาร ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดและแยกไม่ออกมากที่สุด โลกวัสดุ. ทฤษฎีอะตอมอธิบายความหลากหลายทั้งหมด สารเคมีเป็นการสมมุติฐานการมีอยู่ของอะตอมจำนวนจำกัดของสิ่งที่เรียกว่าองค์ประกอบทางเคมี โดยอธิบายธรรมชาติของสสารอื่นๆ ทั้งหมดผ่านการผสมผสานต่างๆ ของพวกมัน ดังนั้นจากความซับซ้อนและความหลากหลายในระดับภายนอก นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถก้าวไปสู่ความเรียบง่ายและความเป็นระเบียบเรียบร้อยในระดับประถมศึกษาได้

แต่ภาพที่เรียบง่ายของโครงสร้างอะตอมของสสารก็ประสบปัญหาร้ายแรงในไม่ช้า ก่อนอื่นเมื่อมีการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ รูปแบบแปลก ๆ ในพฤติกรรมของพวกมันก็เริ่มถูกค้นพบซึ่งได้รับการชี้แจงให้ชัดเจนขึ้นด้วยการนำระบบธาตุของ Mendeleev มาใช้ในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารยังคงมีความซับซ้อนมากขึ้น

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เป็นที่ชัดเจนว่าอะตอมไม่ได้เป็น "หน่วยการสร้าง" เบื้องต้นของสสาร แต่พวกมันเองมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานมากกว่านั้น - นิวตรอนและโปรตอนที่ก่อตัวเป็นนิวเคลียสของอะตอม และอิเล็กตรอนที่ล้อมรอบนิวเคลียสเหล่านี้ และอีกครั้ง ความซับซ้อนในระดับหนึ่งดูเหมือนจะถูกแทนที่ด้วยความเรียบง่ายในอีกระดับของรายละเอียดในโครงสร้างของสสาร อย่างไรก็ตาม ความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัดนี้เกิดขึ้นได้ไม่นาน เมื่อนักวิทยาศาสตร์เริ่มค้นพบอนุภาคมูลฐานมากขึ้นเรื่อยๆ ส่วนที่ยากที่สุดคือการจัดการกับคนจำนวนมาก ฮาดรอน- อนุภาคหนักที่เกี่ยวข้องกับนิวตรอนและโปรตอนซึ่งปรากฎว่าเกิดเป็นจำนวนมากและสลายตัวทันทีในระหว่างกระบวนการนิวเคลียร์ต่างๆ

ยิ่งไปกว่านั้น รูปแบบที่อธิบายไม่ได้ถูกค้นพบในพฤติกรรมของแฮดรอนต่างๆ - และจากนั้นนักฟิสิกส์ก็เริ่มสร้างความคล้ายคลึงกัน ตารางธาตุ. โดยใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า ทฤษฎีกลุ่มนักฟิสิกส์สามารถรวมฮาดรอนเป็นกลุ่มอนุภาคแปดถึงสองประเภทที่อยู่ตรงกลางและอีกหกประเภทที่จุดยอดของรูปหกเหลี่ยมปกติ ยิ่งไปกว่านั้น อนุภาคจากกลุ่มฐานแปดแต่ละกลุ่มซึ่งอยู่ในตำแหน่งเดียวกันในรูปแบบกราฟิกดังกล่าว จะมีจำนวนอยู่มากมาย คุณสมบัติทั่วไปเช่นเดียวกับคุณสมบัติที่คล้ายกันที่แสดงโดยองค์ประกอบทางเคมีจากคอลัมน์หนึ่งของตารางธาตุและอนุภาคที่อยู่ตามนั้น เส้นแนวนอนในแต่ละรูปหกเหลี่ยมจะมีมวลประมาณเท่ากัน แต่มีประจุไฟฟ้าต่างกัน (ดูรูป) การจำแนกประเภทนี้เรียกว่า เส้นทางแปดเท่า(เพื่อเป็นเกียรติแก่หลักคำสอนชื่อเดียวกันในพระพุทธศาสนา) ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 นักทฤษฎีตระหนักว่ารูปแบบนี้สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคมูลฐานจริงๆ แล้วไม่ใช่อนุภาคมูลฐาน แต่จริงๆ แล้วประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างพื้นฐานที่มากกว่านั้นด้วยซ้ำ

หน่วยโครงสร้างเหล่านี้เรียกว่า ควาร์ก(คำที่ยืมมาจากนวนิยายที่ซับซ้อนของ James Joyce Finnegans Wake) ผู้อยู่อาศัยใหม่ของโลกใบเล็กเหล่านี้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดมาก เริ่มต้นด้วยประจุไฟฟ้าที่เป็นเศษส่วน: 1/3 หรือ 2/3 ของประจุของอิเล็กตรอนหรือโปรตอน (ดูตาราง) จากนั้น เมื่อทฤษฎีพัฒนาขึ้น ก็เห็นได้ชัดว่าคุณไม่สามารถมองเห็นพวกมันแยกจากกัน เนื่องจากโดยทั่วไปพวกมันไม่สามารถดำรงอยู่ในสถานะอิสระ ไม่ได้เชื่อมต่อถึงกันภายในอนุภาคมูลฐาน และข้อเท็จจริงของการดำรงอยู่ของพวกมันเท่านั้นที่สามารถตัดสินได้โดย คุณสมบัติที่แสดงโดยฮาดรอน ซึ่งรวมอยู่ด้วย เพื่อให้เข้าใจปรากฏการณ์นี้ได้ดีขึ้นเรียกว่า การถูกจองจำหรือ การจำคุกควาร์กลองนึกภาพว่าคุณมีสายยางยืดยาวอยู่ในมือ ซึ่งปลายแต่ละด้านแสดงถึงควาร์ก หากคุณใช้พลังงานเพียงพอกับระบบดังกล่าว - ยืดและหักสายไฟจากนั้นมันจะขาดตรงกลางและคุณจะไม่ได้รับการสิ้นสุด แต่คุณจะได้สายยางที่สั้นกว่าสองเส้นและแต่ละสายก็จะมีอีกครั้ง สองปลาย เช่นเดียวกับควาร์ก: ไม่ว่าพลังงานใดก็ตามที่เรามีอิทธิพลต่ออนุภาคมูลฐาน พยายาม "เคาะ" ควาร์กออกจากพวกมัน เราจะไม่ประสบความสำเร็จ - อนุภาคจะสลายตัวเป็นอนุภาคอื่น ผสาน จัดเรียงใหม่ แต่เราจะไม่ได้รับควาร์กอิสระ

ตามทฤษฎีในปัจจุบัน มีการทำนายการมีอยู่ของควาร์กทั้ง 6 ชนิด และอนุภาคมูลฐานที่มีทั้ง 6 ชนิดได้ถูกค้นพบในห้องปฏิบัติการแล้ว ควาร์กที่พบบ่อยที่สุดคือ บน, หรือ โปรตอน(แสดง ยู- จากอังกฤษ ขึ้น, หรือ พี — โปรตอน) และ ต่ำกว่า, หรือ นิวตรอน(แสดง ง- จาก ลง, หรือ n- จาก นิวตรอน) เนื่องจากพวกมันคือสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นแฮดรอนที่มีอายุยืนยาวจริงๆ เท่านั้น นั่นก็คือโปรตอน ( อุ๊ย) และนิวตรอน ( อุ๊ด). คู่ถัดไปประกอบด้วย แปลกควาร์ก ส (แปลก) และ หลงเสน่ห์ควาร์ก กับ (มีเสน่ห์). สุดท้ายคู่สุดท้ายประกอบด้วย สวยและ จริงควาร์ก - ข(จาก ความงาม, หรือ ด้านล่าง) และ ที(จาก ความจริง, หรือ สูงสุด). ควาร์กทั้งหกแต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะ นอกเหนือจากประจุไฟฟ้าแล้ว ไอโซโทป(กำกับอย่างมีเงื่อนไข) หมุน. สุดท้าย แต่ละควาร์กสามารถรับค่าของเลขควอนตัมได้สามค่า ซึ่งเรียกว่าค่าของมัน สี (สี) และมี กลิ่นหอม (รสชาติ). แน่นอนว่าควาร์กไม่มีกลิ่นและไม่มีสีในความหมายดั้งเดิม ชื่อนี้ได้รับการพัฒนาเพียงในอดีตเพื่อแสดงถึงคุณสมบัติบางอย่างของควาร์ก ( ซม.โครโมไดนามิกส์ควอนตัม)

แบบจำลองมาตรฐานหยุดที่ระดับควาร์กเพื่อดูรายละเอียดโครงสร้างของสสารที่ประกอบกันเป็นจักรวาลของเรา ควาร์กเป็นโครงสร้างพื้นฐานและเป็นพื้นฐานที่สุด อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีบางคนเชื่อว่า "หัวหอมสามารถปอกเปลือกต่อไปได้" แต่นี่เป็นเพียงการเก็งกำไรเท่านั้น ในความเห็นส่วนตัวของฉัน โมเดลมาตรฐานอธิบายโครงสร้างของสสารได้อย่างถูกต้อง และอย่างน้อยในทิศทางนี้ วิทยาศาสตร์ก็ได้มาถึงข้อสรุปเชิงตรรกะของกระบวนการรับรู้แล้ว

ควาร์กคืออนุภาคที่มีการหมุน 1/2 และมีประจุไฟฟ้าแบบเศษส่วนซึ่งเป็นองค์ประกอบองค์ประกอบของฮาดรอน ชื่อนี้ยืมโดย M. Gell-Man ในนวนิยายเรื่องหนึ่งของ J. Joyce ในภาษาเยอรมัน "ควาร์ก" หมายถึง "คอทเทจชีส" แต่ในนวนิยายคำนี้หมายถึงบางสิ่งที่คลุมเครือและลึกลับ พระเอกมีความฝันที่นกนางนวลตะโกน: "สามควาร์กเพื่ออาจารย์มาร์ค" คำนี้ถูกนำมาใช้ทางวิทยาศาสตร์อาจเป็นเพราะมันสอดคล้องกับบทบาทที่คลุมเครือและลึกลับของควาร์กในฟิสิกส์

ฮาดรอนที่รู้จักทั้งหมดประกอบด้วยคู่ควาร์ก-แอนติควาร์ก (มีซอน) หรือควาร์กสามตัว (แบริออน) ควาร์ก (และแอนติควาร์ก) ถูกกักไว้ภายในฮาดรอนข้างสนามกลูออน นอกจากการหมุนแล้ว ควาร์กยังมีระดับความอิสระภายในอีกสองระดับ - "รสชาติ" และ "สี"

ควาร์กแต่ละตัวสามารถอยู่ในสถานะ "สี" หนึ่งในสามสถานะ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "สีแดง" "สีน้ำเงิน" และ "สีเหลือง" คำศัพท์นี้ถูกนำมาใช้เพื่อความสะดวกและไม่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางแสง - สถานะ "สี" ทั้งสามสถานะดูดซับและปล่อยควอนตัมแสงอย่างเท่าเทียมกัน มวลของสถานะสีทั้งหมดก็เหมือนกันอย่างเคร่งครัดเช่นกัน

สำหรับ “รสชาติ” มี 5 รสที่ทราบและสงสัยว่าจะมีรสที่ 6 คุณสมบัติของควาร์กที่มี "รสชาติ" ต่างกันจะแตกต่างกันดังนั้นจึงแสดงด้วยตัวอักษรต่างกันตามลำดับการเพิ่มมวล: , s, . ควาร์กสุดท้ายหนักมากจนยังไม่มีใครสังเกตเห็น ประจุของควาร์กมีค่าเท่ากับ - และประจุของควาร์กที่เหลืออยู่จะเท่ากับ 2/3 ในหน่วยของประจุโปรตอน

ลองคำนวณจำนวนองศาอิสระภายในทั้งหมด ควาร์กแต่ละอัน u, d, s, c สามารถทาสีด้วยสีใดก็ได้จากสามสี มีสถานะการหมุนสองแบบและสถานะประจุสองแบบ (อนุภาคและปฏิอนุภาค) สิ่งนี้ให้ 6x3x2x2 เช่น 72 ตัวเลือก

สสารธรรมดาประกอบด้วยควาร์กที่เบาที่สุดและควาร์ก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนิวคลีออนของนิวเคลียส (ดูนิวเคลียสของอะตอม) ควาร์กที่หนักกว่านั้นถูกสร้างขึ้นโดยเทียมในการทดลองที่เครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุหรือสังเกตได้ในรังสีคอสมิก

คำว่า "สร้าง" และ "สังเกต" ต้องมีคุณสมบัติ ไม่เคยมีควาร์กแม้แต่ตัวเดียว - ทั้งเบาและหนัก - ไม่เคยถูกลงทะเบียนในรูปแบบอิสระ แม้ว่าจะค้นหามานานหลายปีก็ตาม ควาร์กสามารถสังเกตได้ภายในฮาดรอนเท่านั้น

เมื่อพยายามเคาะควาร์กออกจากฮาดรอน จะเกิดสิ่งต่อไปนี้ ควาร์กที่หลบหนีให้กำเนิดคู่ระหว่างสุญญากาศไปจนถึงควาร์ก-แอนตีควาร์ก โดยจัดเรียงตามความเร็วจากมากไปหาน้อย ควาร์กที่เคลื่อนตัวช้าตัวหนึ่งเข้ามาแทนที่ควาร์กดั้งเดิม และมันก่อตัวพร้อมกับควาร์กและแอนติควาร์กที่เหลือที่เกิดขึ้น กลายเป็นไอพ่นของแฮดรอน (ดูรูป)

ในกรณีนี้ ควาร์กแฝดสามตัวใดตัวหนึ่งรวมกันเป็นแบริออน หรือคู่ควาร์ก-แอนติควาร์กรวมกันเป็นมีซอน เหตุใดการรวมกันอื่น ๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งควาร์กตัวเดียวจึงเป็นไปไม่ได้ ความลึกลับนี้ยังไม่ได้รับการแก้ไขด้วยวิทยาศาสตร์ (ดูแฮดรอนส์ ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง)

ควาร์กมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่รู้จักทั้งหมด - แรงโน้มถ่วง, อ่อนแอ, แม่เหล็กไฟฟ้าและแรง ไม่มีใครรู้ว่าควาร์กนั้นทำมาจากอะไร บางทีพวกเขาอาจเป็นระดับประถมศึกษา ขนาดของตัวเองไม่ว่าในกรณีใดจะน้อยกว่าซม.

ในแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งเป็นทฤษฎีพื้นฐานที่อธิบายโครงสร้างของจักรวาล มีอนุภาคอยู่สามประเภท ได้แก่ ควาร์ก เลปตอน และเกจโบซอน อย่างหลังคือสิ่งที่เรียกว่าอนุภาคพาหะของปฏิกิริยาทางกายภาพขั้นพื้นฐานสี่ประเภท (เช่น โฟตอนมีหน้าที่รับผิดชอบต่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้า) และส่วนที่เหลือประกอบขึ้นเป็นสสารที่คุ้นเคยและจับต้องได้ เลปตัน (อนุภาคชนิดหนึ่งที่มีอิเล็กตรอนหรือนิวตริโนด้วย) มีมวลค่อนข้างเล็กและสามารถดำรงอยู่ในรูปแบบอิสระได้ ในขณะที่ควาร์กจะผูกพันกันตลอดไปด้วยสายโซ่อันตรกิริยาที่แข็งแกร่ง

ปัจจุบันเชื่อกันว่าพวกมันมีอยู่เป็นคู่เท่านั้น จากนั้นควาร์กก็ก่อตัวเป็นอนุภาคที่เรียกว่ามีซอน หรือแฝดสาม อนุภาคดังกล่าวเรียกว่าแบริออน (เช่น โปรตอนและนิวตรอนเป็นเพียงฮาดรอน แต่ละอนุภาคประกอบด้วยควาร์กสามตัว) . แต่หลังจากค้นพบอนุภาคที่ประกอบด้วยควาร์กสี่และห้าตัวที่เครื่องชนกัน การแสดงแบบจำลองมาตรฐานแบบคลาสสิกก็ดูเหมือนจะไม่สมบูรณ์อีกต่อไป

— ควาร์กถูกค้นพบได้อย่างไรและเมื่อไหร่?

— ในช่วงกลางทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา อนุภาคมูลฐานจำนวนมากเป็นที่รู้จักอยู่แล้ว แต่พวกเขาไม่เข้าใจเลยว่ามันมีโครงสร้างอย่างไร มีโปรตอน มีนิวตรอน ไพ-มีซอน และเคมีซอนถูกพบที่เครื่องเร่งและในรังสีคอสมิก และในปี 1964 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน มารี เกลล์-มานน์ ได้เสนอ ทฤษฎีง่ายๆโดยที่อนุภาคมูลฐานทั้งหมดนี้สามารถประกอบขึ้นจากควาร์กที่แตกต่างกันเพียงสามตัวเท่านั้น จำนวนของพวกมันเพิ่มขึ้นทีละน้อยเป็นหก อันที่จริงพบ "ความไม่เป็นเนื้อเดียวกัน" ภายในโปรตอนเดียวกันซึ่งถูกระบุว่าเป็นควาร์ก แต่ยังไม่มีใครเคยเห็นพวกมันในสถานะอิสระ สิ่งนี้เรียกว่าการกักขัง ตามแนวคิดสมัยใหม่ การเคาะควาร์กตัวเดียวออกจากมีซอนหรือฮาดรอนนั้นเป็นไปไม่ได้เลย

- เหตุใดควาร์กจึงแยกจากกันไม่ได้

— ควาร์กเชื่อมโยงเข้าด้วยกันด้วยปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง และเมื่อเราพยายามแยกพวกมันออกจากกัน พวกมันก็เริ่มดึงดูดกันมากขึ้นเรื่อยๆ นี่เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการ แต่นี่เป็นสมบัติของธรรมชาติ เมื่อเราแยกประจุไฟฟ้าสองประจุออก พวกมันจะมีปฏิกิริยาโต้ตอบกันน้อยลง เมื่อจรวดขึ้นสู่อวกาศ ประจุไฟฟ้าจะดึงดูดโลกน้อยลงเรื่อยๆ สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติของปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า แต่หากประจุไฟฟ้าแรงขึ้นจะเป็นอีกทางหนึ่ง . ในการแยกควาร์ก เราจำเป็นต้องลงทุนพลังงานจำนวนมากในระบบจนเพียงพอสำหรับการปรากฏตัวของควาร์กใหม่ ซึ่งจะรวมตัวกันเป็นคู่และแฝดสามพร้อมกับควาร์กดั้งเดิมอีกครั้งในทันที ดังนั้นในฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้น จึงมีการใช้ปริมาณพิเศษที่เรียกว่าประจุสี ควาร์กเองอาจเป็นสีแดง น้ำเงิน เขียวหรือต่อต้านแดง ต่อต้านสีน้ำเงินและต่อต้านเขียว และโดยธรรมชาติแล้ว พวกมันสามารถสังเกตได้เฉพาะในชุดค่าผสมที่ไม่มีสีเท่านั้น: คู่ แฝดสาม หรือแม้แต่สี่เท่า ดังในกรณีของอนุภาคใหม่ของเรา ตัวอย่างเช่น โปรตอนประกอบด้วยอัพควาร์กสองตัว—สีน้ำเงินหนึ่งตัวและสีแดงหนึ่งตัว—และดาวน์ควาร์กสีเขียวหนึ่งตัว ผลลัพธ์ที่ได้คือการผสมสีสามสีแบบไม่มีสี

— ปรากฎว่าควาร์กสามารถปรากฏขึ้นมาจากไหนก็ไม่รู้จริงๆ? เพิ่งเกิดจากก้อนพลังงานเหรอ?

- ใช่. อนุภาคมูลฐานแต่ละอนุภาค ในแง่หนึ่งเป็นเพียงมวลหรือพลังงานที่เหมือนกัน ยิ่งไปกว่านั้น หลายคนมีชีวิตที่สั้นมากตามมาตรฐานของโลกมหภาค โดยหายไปเพียงเสี้ยววินาที หลังจากนั้นพวกมันก็จะสลายตัว และอนุภาคอื่นๆ ก็ก่อตัวขึ้นจากพลังงานเดียวกันนี้ ตัวอย่างเช่น ไพเมซอนสลายตัวเป็นมิวออนและนิวตริโน นิวตรอนในสถานะอิสระ กลายเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตริโน และฮิกส์โบซอนก็สามารถสลายตัวได้ วิธีทางที่แตกต่าง: มันสามารถแบ่งออกเป็นควาร์กความงามคู่หนึ่ง โฟตอนคู่หนึ่ง Z-โบซอนคู่หนึ่ง เป็นต้น ดังนั้นอนุภาคพื้นฐานจึงสลายตัวอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นอนุภาคที่มีอายุยืนยาวและเสถียรจำนวนเล็กน้อย เช่น อิเล็กตรอน โฟตอน นิวตริโน และโปรตอน

เครื่องเร่งเทวาตรอนซึ่งเป็นที่ค้นพบอนุภาคใหม่ ภาพถ่าย: “Reidar Hahn/Fermilab”

— เทตราควาร์กชนิดใหม่ถูกค้นพบได้อย่างไร

“เรื่องนี้เกิดขึ้นที่เครื่องชนเทวาตรอน ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเมืองชิคาโกของสหรัฐอเมริกา จริงอยู่ที่ตัวเร่งความเร็วนั้นดำเนินการเสร็จสิ้นในปี 2554 แต่ข้อมูลการทดลองจากตัวมันยังไม่ได้รับการประมวลผลอย่างสมบูรณ์และอยู่ในตัวนั้นเองที่มองเห็นร่องรอยของการกำเนิดของเทตร้าควาร์ก ในการทดลองที่เทวาตรอน โปรตอนและแอนติโปรตอนถูกเร่งความเร็วจนมีความเร็วมหาศาล ชนกันและเฝ้าดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น หลังจากการชนกัน อนุภาคนับร้อยจะถือกำเนิดขึ้นเสมอ ซึ่งจะกระจายไปทุกทิศทางแล้วเริ่มสลายตัว เป็นผลให้กระแสของอนุภาคที่มีพลังงานต่างกันมาถึงเครื่องตรวจจับซึ่งอยู่ที่จุดต่าง ๆ ของคันเร่ง และนักวิทยาศาสตร์มองหาประวัติของเหตุการณ์ในข้อมูลนี้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถกำหนดข้อจำกัดทางจลนศาสตร์ได้หลายอย่าง เช่น "ระวัง" อนุภาคที่บินไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งหรือมีมวลที่แน่นอนเท่านั้น เป็นสิ่งสำคัญมากในการทำความเข้าใจสิ่งที่คุณกำลังมองหา เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะผ่านตัวเลือกทั้งหมด ดังนั้นเราจึงซึ่งเป็นนักทดลองจึงยึดติดกับโอกาสในการขายจากนักทฤษฎีหรือนักทดลองคนอื่นๆ และค้นหาตามข้อมูลเหล่านั้น ในกรณีของเตตร้าควาร์ก เราเห็นในสเปกตรัมมวลสุดท้ายของอนุภาคถึงจุดสูงสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะซึ่งสอดคล้องกับการสลายตัวของอนุภาคเริ่มต้นหนึ่งอนุภาคให้เป็นอนุภาคมีประจุ 5 อนุภาค โดยมีพลังงานรวมประมาณ 5.5 GeV นี่คือเตตร้าควาร์กของเรา ซึ่งในหลายขั้นตอนจะสลายตัวเป็นอนุภาคมีประจุ 5 อนุภาค ได้แก่ มิวออน 2 อนุภาค เคเมซอน 2 อนุภาค และไพเมซอน 1 อนุภาค

— คุณแน่ใจได้อย่างไรว่านี่คือเทตราควาร์กจริงๆ และไม่ใช่เสียงรบกวน?

“ตอนแรกเราก็สงสัยผลลัพธ์เช่นกัน และคิดว่านี่ไม่ใช่สัญญาณ แต่เป็นพื้นหลัง แต่หลังจากการค้นคว้าหกเดือน เรามั่นใจในผลลัพธ์มากจนตัดสินใจเผยแพร่ ตัวอย่างเช่น เรารู้ว่าในระยะแรกอนุภาคของเรากลายเป็นไพมีซอนและบีมีซอน ในกรณีนี้ การสลายตัวเกิดขึ้นเร็วมากจนมีเพียงปฏิกิริยาที่รุนแรงเท่านั้นที่สามารถรับผิดชอบได้ และมันไม่ได้เปลี่ยนประเภทของควาร์ก ดังนั้นเราจึงมั่นใจว่าอนุภาคดั้งเดิมประกอบด้วยควาร์กสี่ตัวที่เหมือนกันทุกประการกับมีซอนทั้งสองที่เกิดจากอนุภาคนั้น เราวิเคราะห์เหตุการณ์ประมาณ 1 หมื่นล้านเหตุการณ์ และพบ 130 กรณีที่มีการก่อตัวของเตตร้าควาร์ก โอกาสที่เหตุการณ์เบื้องหลังจะเลียนแบบจุดสูงสุดที่เราเห็นมีเพียงโอกาสเดียวในหกล้าน ความน่าจะเป็นเล็กน้อยดังกล่าวได้รับการพิจารณาในชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าเพียงพอที่จะสร้าง "แอปพลิเคชัน" สำหรับการค้นพบอนุภาคใหม่

— หรือบางทีปรากฎว่านี่ไม่ใช่เทตราควาร์ก แต่เป็นอะตอมชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยมีซอนสองอันที่มีระยะห่างใกล้กัน

— นักทฤษฎีช่วยเราหน่อยตรงนี้ พวกเขาสามารถคำนวณพลังงานยึดเหนี่ยวในอะตอมดังกล่าวได้ และปรากฎว่ามันมีขนาดค่อนข้างเล็ก - ที่ระดับ 5-10 MeV นั่นคือวัตถุสมมุติดังกล่าวสามารถแตกออกเป็นสองมีซอนได้อย่างง่ายดาย และในกรณีของเราพลังงานยึดเหนี่ยวอยู่ที่ประมาณ 100 MeV ซึ่งเป็นเรื่องยากและสูงมาก วัตถุที่เกี่ยวข้อง. โมเลกุลที่เสถียรเช่นนี้ไม่น่าจะมีอยู่จริง เป็นไปได้มากว่าสิ่งเหล่านี้คือควาร์กสี่ตัวที่รวมตัวกันอย่างแน่นหนาเป็นอนุภาคเดียว

— Tetraquark และ Pentaquark ถูกค้นพบแล้วที่เครื่องเร่งความเร็วอื่นๆ อนุภาคใหม่คล้ายกับพวกมันหรือไม่?

— ใช่ ที่เครื่องชนแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC) ที่เครื่องเร่งอนุภาค KEKB ในญี่ปุ่น - tetraquark Z (4430) ก็พบอนุภาคที่คล้ายกันในการทดลองอื่นๆ เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ในตอนแรก เรายังตามล่าหาเพนตะควาร์กแบบเดียวกับที่เราพบที่ LHC แต่เรามีสถิติไม่เพียงพอ และเราเริ่มมองหาอนุภาคที่มีพลังงานแตกต่างกันเล็กน้อย - เราใช้สัญชาตญาณการทดลอง Z(4430) เบากว่าของเราเล็กน้อย และประกอบด้วยควาร์กอื่นๆ: ควาร์กที่มีเสน่ห์, แอนติควาร์กที่มีเสน่ห์, ควาร์กขึ้นและลง สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นควาร์กของรุ่นแรกและรุ่นที่สอง กล่าวคือ ค่อนข้างเบาและพบได้ทั่วไป และในอนุภาคของเรา แทนที่จะเป็นชาร์มควาร์กและแอนติควาร์ก กลับมีควาร์กแปลกๆ จากรุ่นที่สอง และควาร์กหนักจากรุ่นที่สาม

– รายชื่อผู้เล่นชุดนี้สร้างความประหลาดใจหรือไม่?

คุณรู้ไหมว่า ขณะนี้ไม่มีแบบจำลองที่ดีเลยที่จะอธิบายว่าอนุภาคของควาร์กมากกว่าสามตัวก่อตัวหรือสลายตัวได้อย่างไร ดังนั้นการค้นพบใหม่ทุกครั้งจึงเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจและมีข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากมาย

นักทดลองกำลังมองหาอนุภาคใหม่ที่มีโครงสร้างใหม่มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และนักทฤษฎีกำลังคิดถึงแบบจำลองที่สามารถอธิบายโครงร่างแบบมัลติควาร์กได้ ตอนนี้เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าอนุภาคเดี่ยวสามารถเกิดขึ้นได้จากควาร์กสามรุ่นและสี่รุ่น ประเภทต่างๆ- สิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

— ก่อนหน้านี้ พวกเขาคิดว่าอนุภาคสองควาร์กและสามควาร์กเท่านั้นที่เป็นไปได้ ขณะนี้มีการค้นพบเตตราควาร์กและเพนทาควาร์กแล้ว อะไรต่อไป: เราควรคาดหวังอนุภาคหกหรือ 10 ควาร์ก?

— ตามทฤษฎีแล้ว ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับอนุภาคที่มีควาร์กมากกว่าสามตัว แต่สัญชาตญาณชี้ให้เห็นว่าหากมีอนุภาคเช่นหกควาร์ก มวลของมันก็ใหญ่มากและอายุการใช้งานก็สั้นมากจนแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะลงทะเบียนมัน ก็เหมือนกับ. องค์ประกอบทางเคมีในตารางธาตุ คุณสามารถสะสมโปรตอนและนิวตรอนได้มากขึ้นเรื่อยๆ แต่เมื่อถึงจุดหนึ่งมวลรวมของพวกมันจะมีขนาดใหญ่มากจนนิวเคลียสจะไม่เสถียร องค์ประกอบดังกล่าวสลายตัวเร็วมาก แน่นอนว่ามีเมล็ดพืชใหม่ๆ อยู่ตลอดเวลา แต่มันก็ยากขึ้นเรื่อยๆ ฉันสงสัยว่าสิ่งที่คล้ายกันสามารถเกิดขึ้นกับควาร์กได้ แต่จำนวนวิกฤตของพวกมันน้อยกว่ามาก

— เหตุใดจึงมีการค้นพบอนุภาคใหม่มากมายในตอนนี้

— จำนวนการทดลองกับเครื่องเร่งความเร็วและความสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นในช่วง 10-12 ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบอนุภาคใหม่หลายสิบอนุภาค และฉันไม่ได้ปฏิเสธว่าจะมีมากกว่านี้อีกในอนาคต LHC กำลังทำงานอยู่ KEKB ในญี่ปุ่นจะเปิดอีกครั้งในไม่ช้า - ตอนนี้ความเข้มข้นของฟลักซ์ของโพซิตรอนและอิเล็กตรอนที่ชนกันจะสูงขึ้น 40 เท่า อย่างไรก็ตาม ตามการประมาณการของฉัน ในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา พบอนุภาคหลายสิบอนุภาคที่ก่อนการมาถึงของแบบจำลองควาร์ก พวกเขาพยายามจำแนกประเภทไม่สำเร็จ ดังนั้นการวัดเชิงปริมาณของนักฟิสิกส์ทดลอง ณ จุดหนึ่งจะต้องพัฒนาไปสู่ความเข้าใจเชิงคุณภาพซึ่งเป็นทฤษฎีใหม่ เมื่อเราส่งบทความของเราไปที่วารสารเป็นครั้งแรกและโพสต์ไว้ล่วงหน้าในอีกไม่กี่วันข้างหน้าหกวัน งานทางทฤษฎีตามผลลัพธ์ของเรา แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าเมื่อใดจะมีการสร้างแบบจำลองแบบครบวงจรสำหรับอนุภาคมัลติควาร์กใหม่ ซึ่งอาจใช้เวลาหลายปีหรือหลายสิบปี

— ทฤษฎีใหม่นี้จะเข้ากับ Standard Model หรือไม่

— เป็นไปได้มากว่านี่จะเป็นการขยายแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งเป็นการจำแนกประเภทของอนุภาคใหม่ภายในกรอบงานของมัน ถึงกระนั้น เราบอกว่าเตตระควาร์กและเพนทาควาร์กประกอบด้วยควาร์กชนิดเดียวกันและถูกยึดไว้ด้วยกันด้วยปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงเช่นเดียวกัน คุณเพียงแค่ต้องเข้าใจว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร จริงอยู่ บางทีฉันอาจจะพูดเกินจริงไปบ้าง: ในที่สุดคุณและฉันก็ประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนด้วย แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะสามารถเข้าใจได้อย่างถ่องแท้ว่าบุคคลประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานได้อย่างไร ดังนั้นจึงเป็นไปตามการจำแนกประเภทใหม่: บางทีจำเป็นต้องมีความเข้าใจพื้นฐานใหม่เกี่ยวกับแรงที่กระทำระหว่างควาร์กที่นี่

“เป็นไปได้ไหมว่าควาร์กเองก็ประกอบด้วยอนุภาคอื่นที่เล็กกว่าด้วยซ้ำ”

— สิ่งนี้ได้รับการทดสอบกับคันเร่งใหม่ทุกตัว ประการแรก นักฟิสิกส์พยายาม "ทำลาย" ควาร์กและมองเข้าไปข้างใน แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครเห็นเช่นนั้น ควาร์กยังคงเป็นอนุภาคที่มีจุดแน่นอนในการทดลองทั้งหมด แต่ส่วนตัวผมมั่นใจว่าน่าจะมีอะไรบางอย่างที่ลึกซึ้งและเป็นพื้นฐานมากกว่า

— การค้นพบเชิงทดลองใดในสาขาฟิสิกส์อนุภาคมูลฐานที่คุณรอคอยมากที่สุด

“ฉันอยากเห็นอนุภาคที่ก่อให้เกิดสสารมืดจริงๆ” นี้เป็นอย่างมาก ปริศนาที่น่าสนใจซึ่งฟิสิกส์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ของอนุภาคมาสัมผัสกัน การสังเกตบ่งชี้โดยอ้อมว่าเราสามารถพบอนุภาคดังกล่าวได้ในเครื่องเร่งหรือในรังสีคอสมิก อย่างไรก็ตาม ตอนนี้ฉันอยู่ที่ CERN เพื่อประเมินการออกแบบสำหรับการทดลองในอนาคตที่ LHC และฉันเห็นว่าผลลัพธ์ล่าสุดทั้งหมดในวิชาฟิสิกส์ของอนุภาคสอดคล้องกับแบบจำลองมาตรฐานเป็นอย่างดี ดังนั้นฟิสิกส์ใหม่โดยพื้นฐานจะต้องถูกค้นหาอย่างแม่นยำในสสารมืด - ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าสามารถอธิบายได้ภายในกรอบของแบบจำลองมาตรฐาน

ร ก ข หมายเลขบาริออน 1/3 สปิน ½ ħ

ปัจจุบันมีการรู้จัก "พันธุ์" ที่แตกต่างกัน 6 ชนิด (มักเรียกว่า "รสชาติ") ของควาร์กซึ่งมีคุณสมบัติตามที่ระบุไว้ในตาราง นอกจากนี้ สำหรับคำอธิบายเกจของปฏิกิริยารุนแรง มีการสันนิษฐานว่าควาร์กยังมีลักษณะภายในเพิ่มเติมที่เรียกว่า "สี" ควาร์กแต่ละตัวสอดคล้องกับแอนติควาร์กซึ่งเป็นปฏิปักษ์ที่มีเลขควอนตัมตรงกันข้าม

: รูปภาพไม่ถูกต้องหรือหายไป

คุณสมบัติของควาร์ก

เครื่องหมาย	ชื่อ		ค่าใช้จ่าย	น้ำหนัก
	มาตุภูมิ	ภาษาอังกฤษ
รุ่นแรก
ง	ต่ำกว่า	ลง	− 1 / 3	4.8±0.5±0.3 เมกะโวลต์/²
ยู	บน	ขึ้น	+ 2 / 3	2.3±0.7±0.5 MeV/วินาที²
รุ่นที่สอง
ส	แปลก	แปลก	− 1 / 3	95±5 MeV/วินาที²
ค	มีเสน่ห์	เสน่ห์ (มีเสน่ห์)	+ 2 / 3	1275±25 MeV/วินาที²
รุ่นที่สาม
ข	มีเสน่ห์	ความงาม (ด้านล่าง)	− 1 / 3	4180±30 MeV/วินาที²
ที	จริง	ความจริง (สูงสุด)	+ 2 / 3	173 340±270±710 เมกะโวลต์/วินาที²

ด้วยเหตุผลที่ยังไม่ทราบแน่ชัด ควาร์กจึงถูกจัดกลุ่มตามธรรมชาติออกเป็นสามรุ่นที่เรียกว่ารุ่น (แสดงไว้ในตาราง) ในแต่ละรุ่น ควาร์กหนึ่งตัวจะมีประจุ $+\backslash frac(2)(3)$, และอื่น ๆ $-\backslash frac(1)(3)$. การแบ่งออกเป็นรุ่นยังใช้กับเลปตันด้วย

ที่พลังงานสูง กระบวนการทำลายล้างควาร์กและแอนติควาร์กอย่างอ่อนจนกลายเป็น W หรือ Z โบซอนเสมือนจริงหรือจริงของอันตรกิริยาที่อ่อนแอสามารถสังเกตได้ในการชนของฮาดรอน

ประจุที่เป็นเศษส่วนของควาร์กปรากฏอยู่ในกระบวนการกำเนิดไอพ่นฮาดรอนในการทำลายล้าง e+e- ด้วยพลังงานสูง

ควาร์กถูกสร้างขึ้นโดยกลูออนโดยคู่ควาร์ก-แอนติควาร์กเท่านั้น

ความเป็นจริงของควาร์ก

เนื่องจากคุณสมบัติที่ผิดปกติของปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง - การกักขัง - คำถามนี้มักถูกถามโดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ: เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าควาร์กมีอยู่จริงหากไม่มีใครเห็นพวกมันในรูปแบบอิสระ บางทีพวกมันอาจเป็นเพียงนามธรรมทางคณิตศาสตร์และโปรตอนไม่ได้ประกอบด้วยพวกมันเลยเหรอ?

สาเหตุที่ทำให้ควาร์กถือเป็นวัตถุจริงมีดังต่อไปนี้

• ประการแรก ในคริสต์ทศวรรษ 1960 เป็นที่ชัดเจนว่าฮาดรอนจำนวนมากปฏิบัติตามการจำแนกประเภทที่เรียบง่ายไม่มากก็น้อย: พวกมันรวมตัวเข้าด้วยกันเป็น ทวีคูณและ ซุปเปอร์มัลติเพลต. กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่ออธิบายมัลติเพล็ตเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้พารามิเตอร์อิสระจำนวนน้อยมาก นั่นคือ, ฮาดรอนทั้งหมดมี จำนวนเล็กน้อยระดับความอิสระ: แบริออนทุกตัวที่มีการหมุนเท่ากันจะมีระดับอิสระสามระดับ และมีซอนทั้งหมดมีระดับความอิสระสองระดับ ในตอนแรก สมมติฐานของควาร์กคือการสังเกตนี้อย่างแม่นยำ และคำว่า "ควาร์ก" ก็คือความหมายโดยพื้นฐานแล้ว แบบสั้นวลีที่ว่า “ระดับเสรีภาพเหนือโดรน”
• นอกจากนี้ เมื่อคำนึงถึงการหมุน ปรากฎว่าสามารถกำหนดระดับความอิสระแต่ละระดับได้ สปิน ½ และยิ่งไปกว่านั้น ควาร์กแต่ละคู่สามารถกำหนดโมเมนต์การโคจรได้ - ราวกับว่าพวกมันเป็นอนุภาคที่สามารถหมุนได้โดยสัมพันธ์กัน . จากสมมติฐานนี้ทำให้เกิดคำอธิบายที่กลมกลืนกันสำหรับการหมุนฮาดรอนที่หลากหลายตลอดจนโมเมนต์แม่เหล็กของพวกมัน
• ยิ่งไปกว่านั้น จากการค้นพบอนุภาคใหม่ ทำให้เห็นได้ชัดว่าไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนทฤษฎีใดๆ ฮาดรอนใหม่แต่ละตัวสามารถเข้ากับโครงสร้างควาร์กได้สำเร็จโดยไม่ต้องมีการจัดเรียงใหม่ใดๆ (ยกเว้นการเพิ่มควาร์กใหม่)
• จะตรวจสอบได้อย่างไรว่าประจุของควาร์กเป็นเศษส่วนจริงๆ? แบบจำลองควาร์กทำนายว่าการทำลายล้างอิเล็กตรอนและโพซิตรอนพลังงานสูงจะไม่สร้างฮาดรอนเอง แต่เป็นคู่ควาร์ก-แอนติควาร์กคู่แรก ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นฮาดรอน ผลลัพธ์ของการคำนวณการไหลของกระบวนการดังกล่าวขึ้นอยู่กับประจุของควาร์กที่ผลิตโดยตรง การทดลองยืนยันการคาดการณ์เหล่านี้อย่างสมบูรณ์
• ด้วยการมาถึงของยุคเครื่องเร่งพลังงานสูงจึงเป็นไปได้ที่จะศึกษา การกระจายโมเมนตัมภายใน เช่น โปรตอน ปรากฎว่าโมเมนตัมในโปรตอนไม่ได้กระจายเท่า ๆ กัน แต่มีความเข้มข้นในส่วนต่าง ๆ ตามระดับความเป็นอิสระของแต่ละบุคคล องศาอิสระเหล่านี้เรียกว่า พาร์ตันส์(จากอังกฤษ ส่วนหนึ่ง- ส่วนหนึ่ง). ยิ่งไปกว่านั้น ปรากฎว่าพาร์ตอนในการประมาณครั้งแรก มีการหมุน 1/2 และมีประจุเท่ากับควาร์ก ด้วยพลังงานที่เพิ่มขึ้น ปรากฎว่าจำนวนพาร์ตอนเพิ่มขึ้น แต่ผลลัพธ์นี้เป็นไปตามที่คาดหวังในแบบจำลองควาร์กที่มีพลังงานสูงเป็นพิเศษ
• ด้วยพลังงานเร่งความเร็วที่เพิ่มขึ้น มันจึงเป็นไปได้ที่จะพยายามเคาะควาร์กตัวเดียวออกจากแฮดรอนในการชนกันของพลังงานสูง ทฤษฎีควาร์กให้การคาดการณ์ที่ชัดเจนว่าผลลัพธ์ของการชนดังกล่าวควรมีลักษณะอย่างไร ในรูปแบบของเครื่องบินไอพ่น เครื่องบินไอพ่นดังกล่าวถูกพบเห็นจริงในการทดลอง สังเกตว่า ถ้าโปรตอนไม่ได้ประกอบด้วยสิ่งใดเลย ก็จะไม่มีไอพ่นอย่างแน่นอน.
• ในการชนกันของฮาดรอนพลังงานสูง ความน่าจะเป็นที่ฮาดรอนจะกระจัดกระจายไปในมุมหนึ่งโดยไม่มีการทำลายล้างจะลดลงเมื่อมุมเพิ่มขึ้น การทดลองยืนยันว่า ตัวอย่างเช่น สำหรับโปรตอน ความเร็วจะเท่ากันทุกประการกับที่คาดไว้สำหรับวัตถุที่ประกอบด้วยควาร์กสามตัว
• ในการชนกันของโปรตอนพลังงานสูง การทดลองจะสังเกตการทำลายล้างของควาร์กของโปรตอนหนึ่งตัวพร้อมกับแอนตีควาร์กของโปรตอนอีกตัวหนึ่งด้วยการก่อตัวของคู่มิวออน-แอนติมิวออน (กระบวนการเดรล-ยาน)
• แบบจำลองควาร์กจากมุมมองของปฏิสัมพันธ์ของควาร์กซึ่งกันและกันด้วยความช่วยเหลือของกลูออน อธิบายการแยกมวลระหว่างสมาชิกของเดคัพเล็ตได้เป็นอย่างดี $\backslash เดลต้า^(-)\; -\; \backslash ซิกมา^(-)\; -\; \backslash Xi^(-)\; -\; \backslash โอเมก้า^(-)$ .
• แบบจำลองควาร์กอธิบายการแยกมวลระหว่างกันได้ดี $\backslash Xi^(-)\; -\; \backslash Xi^(0)$ .
• แบบจำลองควาร์กทำนายอัตราส่วนของโมเมนต์แม่เหล็กของโปรตอนและนิวตรอนด้วยค่า $\backslash frac(\backslash mu\_(P))(\backslash mu\_(N))=-\backslash frac(3)(2),$ซึ่งสอดคล้องกับค่าการทดลองที่ −1.47 เป็นอย่างดี สำหรับอัตราส่วนของโมเมนต์แม่เหล็กของไฮเปอร์รอนและโปรตอน ทฤษฎีควาร์กจะทำนายค่าดังกล่าว $\backslash frac(\backslash mu\_(\backslash แลมบ์ดา))(\backslash mu\_(P))=-\backslash frac(1)(3)$ซึ่งเป็นข้อตกลงที่ดีกับค่าการทดลองที่ −0.29 ± 0.05

โดยทั่วไป เราสามารถพูดได้ว่าสมมติฐานของควาร์กและทุกสิ่งที่ตามมา (โดยเฉพาะ QCD) คือ สมมติฐานที่อนุรักษ์นิยมที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างของแฮดรอนซึ่งสามารถอธิบายข้อมูลการทดลองที่มีอยู่ได้ ความพยายามที่จะทำโดยไม่มีควาร์กต้องเผชิญกับความยากลำบากในการอธิบายการทดลองมากมายเหล่านั้นที่อธิบายไว้อย่างเป็นธรรมชาติในแบบจำลองควาร์ก

คำถามเปิด

ยังคงมีคำถามที่ยังไม่ได้ตอบเกี่ยวกับควาร์ก:

อย่างไรก็ตาม ประวัติความเป็นมาของแฮดรอนและควาร์ก ตลอดจนความสมมาตรระหว่างควาร์กและเลปตัน ทำให้เกิดความสงสัยว่าควาร์กเองอาจประกอบด้วยบางสิ่งที่ง่ายกว่า ชื่อการทำงานของอนุภาคองค์ประกอบสมมุติของควาร์กคือพรีออน จากมุมมองของการทดลองเหล่านี้ จนถึงขณะนี้ยังไม่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับโครงสร้างควาร์กที่ไม่ใช่จุด อย่างไรก็ตาม ความพยายามที่จะสร้างทฤษฎีดังกล่าวเกิดขึ้นโดยไม่ขึ้นอยู่กับการทดลอง ยังไม่มีความสำเร็จที่จริงจังในทิศทางนี้

อีกแนวทางหนึ่งคือการสร้างทฤษฎีแกรนด์ยูนิไฟด์ ประโยชน์ของทฤษฎีดังกล่าวไม่เพียงแต่จะรวมปฏิกิริยาระหว่างแรงและอิเล็กโทรอ่อนแอเข้าด้วยกันเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงคำอธิบายที่เป็นหนึ่งเดียวของเลปตันและควาร์กด้วย แม้จะมีความพยายามอย่างแข็งขัน แต่ก็ยังไม่สามารถสร้างทฤษฎีดังกล่าวได้

รุ่นทางเลือก

ชื่อ

คำว่า "ควาร์ก" ยืมโดย Gell-Mann จากนวนิยาย Finnegans Wake โดย J. Joyce ซึ่งในตอนหนึ่งนกนางนวลร้องว่า "Three quarks for Muster Mark!" (มักแปลว่า "สามควาร์กสำหรับอาจารย์/ผู้ชุมนุมมาร์ค!") คำว่า "ควาร์ก" ในวลีนี้น่าจะเป็นคำเลียนเสียงนกร้องของนกทะเล มีอีกเวอร์ชันหนึ่ง (หยิบยกโดย R. Jacobson) ตามที่จอยซ์เรียนรู้คำนี้จากภาษาเยอรมันระหว่างที่เขาอยู่ในเวียนนา ในภาษาเยอรมัน คำว่า Quark มีสองความหมาย: 1) คอทเทจชีส 2) เรื่องไร้สาระ ในเยอรมัน คำพูดที่ได้รับมาจากภาษาสลาวิกตะวันตก (เช็ก tvaroh, โปแลนด์ ทวาร็อก- "คอทเทจชีส") . ตามเรื่องราวของนักฟิสิกส์ชาวไอริช Loughlin O'Rafferty จอยซ์ขณะอยู่ที่เยอรมนีในงานนิทรรศการการเกษตรได้ยินสโลแกนโฆษณา "ไดร มาร์ก ฟูร์ มุสเตอร์ควาร์ก"(“สามเครื่องหมายสำหรับคอทเทจชีสที่เป็นแบบอย่าง”) ซึ่งต่อมาเขาได้ถอดความจากนวนิยายเรื่องนี้

เจ. ซไวก์โทรหาพวกเขา เอซแต่ชื่อนี้ไม่เข้าใจและถูกลืม - อาจเป็นเพราะว่ามีเอซสี่ตัวและมีควาร์กสามตัวในรุ่นดั้งเดิม

ดูสิ่งนี้ด้วย

• ควอร์โคเนียม - มีซอนที่ประกอบด้วยควาร์กและแอนติควาร์กชนิดเดียวกัน
• Preons เป็นอนุภาคสมมุติที่สามารถประกอบเป็นควาร์กและเลปตันได้
• ดาวควาร์ก – ดาวนิวตรอนสมมติที่มีความหนาแน่นสูงมากและมีสถานะเสื่อมโทรมของสสาร

เขียนบทวิจารณ์เกี่ยวกับบทความ "Quark"

หมายเหตุ

1. .
2. .
5. , กับ. 40.
9. , กับ. 246.
10. A.V. Belitsky, A.V. Radyushkinการเปิดเผยโครงสร้างแฮดรอนด้วยการแจกแจงแบบพาร์ตอนทั่วไป // Phys ตัวแทน - 2548. - ฉบับที่ 418. - ป.1-387. - arXiv:hep-ph/0504030. arXiv :hep-ph/0504030
11. , กับ. 23.
13. , กับ. 306.
14. , กับ. 369.
15. , กับ. 379.
16. , กับ. 116.
17. อิกอร์ อิวานอฟ. . คำถามที่ยากในฟิสิกส์อนุภาค(2 สิงหาคม 2556). สืบค้นเมื่อ 9 สิงหาคม 2556. .
18. ส.ซากาตะ. โปรแกรม ทฤษฎี. ฟิสิกส์ 16 (1956), 686
19. วาย. คาตายามะ, เค. มาตูโมโตะ, เอส. ทานากะ, อี. ยามาดะ แบบจำลองอนุภาคมูลฐานที่เป็นเอกภาพที่เป็นไปได้ซึ่งมีนิวตริโนสองตัว โปรแกรม ทฤษฎี. ฟิสิกส์ 28 (1962), 675
20. ซี.ซี. หยวน, เอ็กซ์.เอช. โม, พี. หวัง
21. วี.วี. อีวานอฟการยืมภาษาคอปติกยุคแรกในภาษาสลาฟ // ระบบภาษาศาสตร์และชาติพันธุ์สลาฟที่ติดต่อกับสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่สลาฟ - ม.: ภาษา วัฒนธรรมสลาฟ, 2545. - หน้า 57-58.
22. เอช. ลอยท์ไวเลอร์ // เอช. ฟริตซ์ช และเอ็ม. เกล-มานน์, eds.ห้าสิบปีแห่งควาร์ก - สิงคโปร์: World Scientific, 2014. - arXiv:1410.4000.

วรรณกรรม

• Jean Letessier, Johann Rafelski, T. Ericson, P. Y. Landshoffแฮดรอนและพลาสมาควาร์ก-กลูออน - สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, 2545. - 415 น. - ไอ 9780511037276.
• Bogolyubov N.N., Logunov A.A., Oksak A.I., Todorov I.T. หลักการทั่วไปทฤษฎีสนามควอนตัม - มอสโก: วิทยาศาสตร์, 1987. - หน้า 3, 226-228, 362, 363, 366, 412, 414-416, 420, 421, 423, 425, 428, 561, 562, 571, 572, 574, 614. - 616 วิ
• ปิด F.ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับควาร์กและพาร์ตอน - อ.: มีร์ 2525 - 438 หน้า
• Nikitin Yu. P. , Rosenthal I. L.ฟิสิกส์นิวเคลียร์พลังงานสูง - อ.: Atomizdat, 1980. - 232 น.
• กอกเกด ย่า.ทฤษฎีควาร์ก - อ.: มีร์ 2514 - 341 หน้า

ลิงค์

• บนเว็บไซต์กลุ่มข้อมูลอนุภาค

พื้นฐาน อนุภาค ควาร์ก คอมโพสิต อนุภาค การเชื่อมต่อ พื้นฐานและ/หรือ อนุภาคคอมโพสิต ปกติ ผิดปกติ อื่น การจำแนกประเภท อนุภาค

ข้อความที่ตัดตอนมาจากลักษณะเฉพาะของควาร์ก

วันรุ่งขึ้นหลังจากบอกลาการนับเพียงครั้งเดียวโดยไม่รอให้ผู้หญิงออกไปเจ้าชาย Andrei ก็กลับบ้าน
เมื่อต้นเดือนมิถุนายนแล้วเมื่อเจ้าชายอังเดรกลับมาถึงบ้านก็เข้ามาอีกครั้ง ดงเบิร์ชซึ่งต้นโอ๊กที่มีปมปมเก่าแก่นี้กระทบเขาอย่างประหลาดและน่าจดจำ เสียงระฆังดังก้องอยู่ในป่ามากกว่าหนึ่งเดือนครึ่งที่แล้ว ทุกอย่างเต็มไปด้วยร่มเงาและหนาแน่น และต้นสนเล็กที่กระจัดกระจายไปทั่วป่าไม่ได้รบกวนความงามโดยรวมและเลียนแบบ ลักษณะทั่วไปเขียวอ่อนๆ มียอดอ่อนฟู
อากาศร้อนตลอดทั้งวัน มีพายุฝนฟ้าคะนองรวมตัวกันที่ไหนสักแห่ง แต่มีเพียงเมฆก้อนเล็ก ๆ เท่านั้นที่กระเซ็นบนฝุ่นของถนนและบนใบไม้อันชุ่มฉ่ำ ด้านซ้ายของป่ามืดมิดอยู่ในเงามืด ด้านขวาเปียกเป็นมันแวววาวเมื่อถูกแสงแดดไหวเล็กน้อยตามสายลม ทุกอย่างบานสะพรั่ง นกไนติงเกลส่งเสียงร้องและกลิ้งไปมา ใกล้แล้ว อยู่ไกลออกไป
“ใช่ ที่นี่ ในป่าแห่งนี้ มีต้นโอ๊กต้นนี้ที่เราเห็นด้วย” เจ้าชายอังเดรคิด “ เขาอยู่ที่ไหน” เจ้าชายอังเดรคิดอีกครั้งโดยมองไปทางด้านซ้ายของถนนและโดยที่ไม่รู้ตัวเขาจำเขาไม่ได้เขาชื่นชมต้นโอ๊กที่เขากำลังมองหา ต้นโอ๊กแก่ที่เปลี่ยนแปลงไปโดยสิ้นเชิง กางออกเหมือนเต็นท์ที่เขียวชอุ่มและเขียวขจี แกว่งไปมาเล็กน้อย พลิ้วไหวเล็กน้อยท่ามกลางแสงตะวันยามเย็น นิ้วไม่มีปม ไม่มีแผล ไม่มีความหวาดระแวงและความโศกเศร้าเก่าๆ ไม่มีอะไรปรากฏให้เห็น ใบไม้อ่อนที่ชุ่มฉ่ำทะลุเปลือกแข็งอายุร้อยปีโดยไม่มีปม ดังนั้นจึงไม่น่าเชื่อว่าชายชราคนนี้จะสร้างมันออกมา “ ใช่นี่คือต้นโอ๊กต้นเดียวกัน” เจ้าชาย Andrei คิดและทันใดนั้นความรู้สึกมีความสุขและการต่ออายุในฤดูใบไม้ผลิอย่างไม่มีเหตุผลก็เข้ามาหาเขา ทั้งหมด ช่วงเวลาที่ดีที่สุดทันใดนั้นชีวิตของเขาก็กลับมาหาเขาในเวลาเดียวกัน และออสเตอร์ลิทซ์กับท้องฟ้าสูงและใบหน้าที่ไร้ยางอายของภรรยาของเขาและปิแอร์บนเรือข้ามฟากและหญิงสาวตื่นเต้นกับความงามของค่ำคืนนี้และคืนนี้และดวงจันทร์ - และทั้งหมดนี้ก็เข้ามาในใจของเขาทันที .
“ ไม่ ชีวิตยังไม่สิ้นสุดเมื่ออายุ 31 ปี ทันใดนั้นเจ้าชาย Andrei ก็ตัดสินใจอย่างถาวร ฉันไม่เพียงแต่รู้ทุกอย่างที่อยู่ในตัวฉันเท่านั้น ทุกคนต้องรู้ ทั้งปิแอร์และผู้หญิงคนนี้ที่อยากบินขึ้นไปบนฟ้า ทุกคนต้องรู้จักฉันด้วย เพื่อที่ชีวิตของฉันจะไม่ดำเนินต่อไป สำหรับฉันคนเดียว เพื่อที่พวกเขาจะได้ไม่ใช้ชีวิตอย่างอิสระจากฉันจนส่งผลกระทบต่อทุกคนและเพื่อให้พวกเขาทั้งหมดได้อยู่กับฉัน!”

เมื่อกลับจากการเดินทาง เจ้าชาย Andrei ตัดสินใจไปเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในฤดูใบไม้ร่วงและเกิดแนวคิดขึ้นมา เหตุผลที่แตกต่างกันการตัดสินใจครั้งนี้ ทั้งเส้นข้อโต้แย้งที่สมเหตุสมผลและสมเหตุสมผลว่าทำไมเขาถึงต้องไปเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและรับใช้ เขาก็พร้อมจะรับใช้ทุกนาที แม้ตอนนี้เขาไม่เข้าใจว่าเขาจะสงสัยได้อย่างไรว่าจำเป็นต้องมีส่วนร่วมในชีวิต เช่นเดียวกับเมื่อเดือนที่แล้วเขาไม่เข้าใจว่าความคิดที่จะออกจากหมู่บ้านเกิดขึ้นกับเขาได้อย่างไร ดูเหมือนชัดเจนสำหรับเขาว่าประสบการณ์ทั้งหมดในชีวิตของเขาคงไร้ประโยชน์และคงจะไร้ความหมายหากเขาไม่นำประสบการณ์เหล่านั้นไปปฏิบัติและกลับมามีส่วนร่วมในชีวิตอีกครั้ง เขาไม่เข้าใจว่าบนพื้นฐานของข้อโต้แย้งที่สมเหตุสมผลที่ไม่ดีเหมือนกัน ก่อนหน้านี้เห็นได้ชัดว่าเขาจะต้องอับอายตัวเองอย่างไร หากตอนนี้หลังจากบทเรียนชีวิตของเขา เขาเชื่ออีกครั้งในความเป็นไปได้ของการมีประโยชน์และในความเป็นไปได้ของ ความสุขและความรัก ตอนนี้จิตใจของฉันแนะนำบางสิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง หลังจากการเดินทางครั้งนี้ เจ้าชาย Andrei เริ่มเบื่อหน่ายในหมู่บ้าน กิจกรรมก่อนหน้านี้ของเขาไม่สนใจเขา และบ่อยครั้งนั่งอยู่คนเดียวในห้องทำงานของเขา ลุกขึ้นเดินไปที่กระจกแล้วมองหน้าเขาเป็นเวลานาน จากนั้นเขาก็หันหลังกลับและมองไปที่รูปเหมือนของลิซ่าผู้ตายซึ่งหยิก a la grecque [ในภาษากรีก] ด้วยความอ่อนโยนและร่าเริงมองเขาจากกรอบสีทอง เธอไม่ได้บอกสามีของเธอก่อนหน้านี้อีกต่อไป คำพูดที่น่ากลัวเธอมองเขาอย่างเรียบง่ายและร่าเริงด้วยความอยากรู้อยากเห็น และเจ้าชายอังเดรจับมือกลับเดินไปรอบ ๆ ห้องเป็นเวลานานตอนนี้ขมวดคิ้วตอนนี้ยิ้มพิจารณาทบทวนความคิดที่ไม่สมเหตุสมผลและอธิบายไม่ได้เหล่านั้นความลับเหมือนอาชญากรรมเชื่อมโยงกับปิแอร์ด้วยชื่อเสียงโดยมีหญิงสาวอยู่บนหน้าต่าง กับต้นโอ๊กด้วย ความงามของผู้หญิงและความรักที่เปลี่ยนแปลงทั้งชีวิตของเขา และในช่วงเวลาเหล่านี้เมื่อมีคนมาหาเขาเขาก็เป็นคนแห้งแล้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเด็ดขาดและมีเหตุผลอย่างไม่เป็นที่พอใจ
“ Mon cher, [ที่รักของฉัน]” เจ้าหญิงมารีอาจะพูดเมื่อเข้ามาในขณะนั้นว่า “วันนี้ Nikolushka ออกไปเดินเล่นไม่ได้เพราะมันหนาวมาก”
“ ถ้ามันอบอุ่น” เจ้าชายอังเดรตอบน้องสาวของเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาดังกล่าว“ จากนั้นเขาก็จะสวมเสื้อเชิ้ตตัวเดียว แต่เนื่องจากอากาศหนาวเราจึงต้องสวมเสื้อผ้าที่อบอุ่นซึ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้” นี่คือสิ่งที่ตามมาจากการที่อากาศหนาว และไม่ชอบอยู่บ้านเมื่อเด็กต้องการอากาศ” เขากล่าวด้วยตรรกะพิเศษ ราวกับกำลังลงโทษใครบางคนสำหรับความลับทั้งหมดนี้ที่เกิดขึ้นอย่างไร้เหตุผลในตัวเขา งานภายใน. เจ้าหญิงแมรียาคิดในกรณีเหล่านี้ว่างานทางจิตนี้ทำให้ผู้ชายแห้งได้อย่างไร

เจ้าชายอันเดรย์มาถึงเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2352 นี่คือช่วงเวลาแห่งความรุ่งโรจน์ของ Speransky รุ่นเยาว์และพลังแห่งการปฏิวัติที่เขาทำ ในเดือนสิงหาคมปีนี้เอง องค์อธิปไตยขณะทรงอยู่บนรถม้า ทรงล้มลง ทรงได้รับบาดเจ็บที่ขา และทรงประทับอยู่ที่ปีเตอร์ฮอฟเป็นเวลาสามสัปดาห์ ทรงเฝ้าพระพักตร์ทุกวันและเฉพาะกับสเพอรันสกี ในเวลานี้ ไม่เพียงมีการเตรียมพระราชกฤษฎีกาที่มีชื่อเสียงและน่าตกใจสองฉบับเกี่ยวกับการยกเลิกตำแหน่งศาลและการสอบตำแหน่งผู้ประเมินวิทยาลัยและสมาชิกสภาแห่งรัฐ แต่ยังรวมถึงรัฐธรรมนูญของรัฐทั้งหมดด้วยซึ่งควรจะเปลี่ยนระบบตุลาการที่มีอยู่ ลำดับการบริหารและการเงินของรัฐบาลรัสเซียตั้งแต่สภาแห่งรัฐจนถึงคณะกรรมการโวลอส ตอนนี้ความฝันเสรีนิยมที่คลุมเครือซึ่งจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ขึ้นครองบัลลังก์กำลังถูกตระหนักและเป็นตัวตน และซึ่งเขาพยายามที่จะตระหนักด้วยความช่วยเหลือจากผู้ช่วยของเขา Chartorizhsky, Novosiltsev, Kochubey และ Strogonov ซึ่งเขาเองก็เรียกติดตลกว่า comite du salut publique [คณะกรรมการความปลอดภัยสาธารณะ]
ตอนนี้ทุกคนถูกแทนที่ด้วย Speransky ในฝ่ายพลเรือนและ Arakcheev ในฝ่ายทหาร ไม่นานหลังจากที่เขามาถึงเจ้าชาย Andrei ในฐานะมหาดเล็กก็มาที่ศาลและจากไป ซาร์ได้พบกับเขาสองครั้งไม่ได้ให้เกียรติเขาแม้แต่คำเดียว เจ้าชาย Andrei ดูเหมือนเสมอว่าเขาไม่เห็นด้วยกับอธิปไตยว่ากษัตริย์ไม่พอใจกับใบหน้าและความเป็นอยู่ทั้งหมดของเขา ในสายตาที่แห้งแล้งและห่างไกลซึ่งกษัตริย์มองดูเขา เจ้าชาย Andrei พบคำยืนยันเกี่ยวกับสมมติฐานนี้มากกว่าเมื่อก่อน ข้าราชบริพารอธิบายให้เจ้าชาย Andrey ทราบถึงการขาดความสนใจของอธิปไตยต่อเขาโดยข้อเท็จจริงที่ว่าพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวไม่พอใจกับข้อเท็จจริงที่ว่า Bolkonsky ไม่ได้รับใช้มาตั้งแต่ปี 1805
“ ฉันรู้ดีว่าเราไม่สามารถควบคุมความชอบและไม่ชอบของเราได้มากเพียงใด” เจ้าชาย Andrei คิดและดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องคิดที่จะนำเสนอบันทึกของฉันเกี่ยวกับกฎระเบียบทางทหารต่ออธิปไตยเป็นการส่วนตัว แต่เรื่องนี้จะพูดเพื่อตัวมันเอง ” เขาส่งข้อความถึงจอมพลผู้เป็นเพื่อนของพ่อเขา จอมพลได้นัดหมายไว้หนึ่งชั่วโมงแล้ว ต้อนรับพระองค์ด้วยความกรุณา และสัญญาว่าจะรายงานต่ออธิปไตย ไม่กี่วันต่อมา มีการประกาศต่อเจ้าชายอันเดรย์ว่าเขาต้องปรากฏตัวต่อหน้ารัฐมนตรีกระทรวงการสงคราม เคานต์อารัคชีฟ
เมื่อเวลาเก้าโมงเช้าในวันที่นัดหมาย เจ้าชายอังเดรก็ปรากฏตัวที่ห้องรับแขกของเคานต์อารัคชีฟ
เจ้าชาย Andrei ไม่รู้จัก Arakcheev เป็นการส่วนตัวและไม่เคยเห็นเขามาก่อน แต่ทุกสิ่งที่เขารู้เกี่ยวกับเขาเป็นแรงบันดาลใจให้เขาโดยแทบไม่เคารพชายคนนี้
“เขาเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหม คนสนิทจักรพรรดิ์ ไม่มีใครควรสนใจทรัพย์สินส่วนตัวของเขา เขาได้รับคำสั่งให้พิจารณาบันทึกของฉัน ดังนั้นเขาเพียงคนเดียวเท่านั้นที่สามารถลองดูได้” เจ้าชาย Andrei คิดขณะรออยู่ท่ามกลางบุคคลสำคัญและไม่สำคัญจำนวนมากในห้องรับรองของ Count Arakcheev
เจ้าชายอังเดรในช่วงของเขา ส่วนใหญ่ผู้ช่วยผู้ช่วยเห็นการต้อนรับของบุคคลสำคัญมากมาย และลักษณะที่แตกต่างกันของพนักงานต้อนรับเหล่านี้ก็ชัดเจนสำหรับเขามาก เคานต์อารัคชีฟมีบุคลิกที่พิเศษมากในห้องรับแขกของเขา ความรู้สึกละอายใจและความอ่อนน้อมถ่อมตนถูกเขียนไว้บนใบหน้าที่ไม่สำคัญที่รอคิวผู้ชมในห้องรับรองของเคานต์อารัคชีฟ บนใบหน้าที่เป็นทางการมากขึ้น ความรู้สึกเคอะเขินทั่วไปอย่างหนึ่งถูกแสดงออกมา ซึ่งซ่อนไว้ภายใต้หน้ากากของความผยองและการเยาะเย้ยตนเอง ตำแหน่งของตน และใบหน้าที่คาดหวัง บางคนเดินไปมาอย่างมีความคิด คนอื่น ๆ หัวเราะด้วยเสียงกระซิบ และเจ้าชาย Andrei ได้ยินเสียงเงียบ ๆ [ชื่อเล่นเยาะเย้ย] ของกองกำลังของ Andreich และคำว่า: "ลุงจะถาม" หมายถึงเคานต์ Arakcheev นายพลคนหนึ่ง (บุคคลสำคัญ) ดูเหมือนจะขุ่นเคืองที่ต้องรอนานมาก นั่งไขว่ห้าง และยิ้มอย่างดูถูกตัวเอง
แต่ทันทีที่ประตูเปิด ใบหน้าทั้งหมดก็แสดงออกมาเพียงสิ่งเดียวในทันที นั่นคือความกลัว เจ้าชาย Andrei ขอให้เจ้าหน้าที่ประจำรายงานเกี่ยวกับตัวเองอีกครั้ง แต่พวกเขามองเขาด้วยการเยาะเย้ยและบอกว่าเขาจะถึงคราวของเขาในเวลาที่กำหนด หลังจากที่ผู้ช่วยจากสำนักงานรัฐมนตรีนำคนหลายคนเข้าและออก เจ้าหน้าที่ก็ถูกปล่อยให้เข้ามาทางประตูที่น่ากลัว โจมตีเจ้าชาย Andrei ด้วยท่าทางที่น่าอับอายและหวาดกลัว ผู้ชมของเจ้าหน้าที่ใช้เวลานาน ทันใดนั้นได้ยินเสียงอันไม่พึงประสงค์ดังมาจากด้านหลังประตู และเจ้าหน้าที่หน้าซีดที่มีริมฝีปากสั่นเทาก็ออกมาจากที่นั่น คว้าหัวของเขาแล้วเดินผ่านบริเวณแผนกต้อนรับ
ต่อจากนี้เจ้าชาย Andrei ถูกพาไปที่ประตูและพนักงานพูดด้วยเสียงกระซิบ: "ไปทางขวาไปที่หน้าต่าง"
เจ้าชาย Andrei เข้ามาในสำนักงานที่เรียบง่ายและเรียบร้อยและที่โต๊ะเห็นชายอายุสี่สิบปีที่มีเอวยาวหัวเกรียนยาวและมีริ้วรอยหนามีคิ้วขมวดคิ้วสีน้ำตาลดวงตาสีเขียวหมองคล้ำและจมูกสีแดงหลบตา . Arakcheev หันหน้าไปทางเขาโดยไม่มองเขา
- คุณจะขออะไร? – อารัคชีฟถาม
“ฉันไม่... ได้โปรดเถิด ฯพณฯ ของคุณ” เจ้าชาย Andrei กล่าวอย่างเงียบ ๆ ดวงตาของ Arakcheev หันไปหาเขา
“ นั่งลง” Arakcheev กล่าว“ เจ้าชาย Bolkonsky?”
“ฉันไม่ได้ขออะไร แต่องค์จักรพรรดิยอมส่งต่อข้อความที่ฉันส่งไปให้ ฯพณฯ...”
“ โปรดดูเถิดที่รัก ฉันอ่านบันทึกของคุณแล้ว” Arakcheev ขัดจังหวะโดยพูดเพียงคำแรกอย่างเสน่หาอีกครั้งโดยไม่มองหน้าเขาและตกอยู่ในน้ำเสียงดูถูกเหยียดหยามมากขึ้นเรื่อย ๆ – คุณกำลังเสนอกฎหมายทหารใหม่หรือไม่? มีกฎหมายมากมายและไม่มีใครบังคับใช้แบบเก่าได้ ปัจจุบันกฎหมายทั้งหลายมีเขียนไว้ เขียนง่ายกว่าทำ
“ฉันมาตามพระประสงค์ขององค์จักรพรรดิเพื่อสอบถามจากท่าน ฯพณฯ ว่าคุณตั้งใจจะมอบบันทึกที่ส่งมาอย่างไร” - เจ้าชายอันเดรย์พูดอย่างสุภาพ
“ฉันได้เพิ่มมติในบันทึกของคุณและส่งต่อไปยังคณะกรรมการ” “ฉันไม่เห็นด้วย” อารัคชีฟพูดพร้อมลุกขึ้นหยิบกระดาษจากโต๊ะ - ที่นี่! – เขามอบมันให้กับเจ้าชายอันเดรย์
บนกระดาษที่พาดผ่านนั้นเขียนด้วยดินสอ ไม่มีตัวพิมพ์ใหญ่ ไม่ต้องสะกด ไม่มีเครื่องหมายวรรคตอน: “เรียบเรียงอย่างไม่มีมูลความจริงเป็นการเลียนแบบที่คัดลอกมาจากกฎระเบียบทางทหารของฝรั่งเศสและจากบทความทางทหารโดยไม่จำเป็นต้องล่าถอย”
– บันทึกที่ส่งถึงคณะกรรมการใด? - ถามเจ้าชายอังเดร
- ถึงคณะกรรมการกฎเกณฑ์ทางการทหาร และผมได้ยื่นข้อเสนอให้ลงทะเบียนกิตติมศักดิ์เป็นสมาชิก แค่ไม่มีเงินเดือน..
เจ้าชายอังเดรยิ้ม
- ฉันไม่ต้องการ
“ถ้าไม่มีเงินเดือนในฐานะสมาชิก” อารัคชีฟกล่าวซ้ำ - ฉันมีเกียรติ เฮ้ โทรหาฉันสิ! ใครอีกบ้าง? - เขาตะโกนคำนับเจ้าชายอังเดร

ขณะรอการแจ้งเตือนการลงทะเบียนเป็นสมาชิกของคณะกรรมการ เจ้าชาย Andrei ก็ได้กลับมารู้จักกับคนรู้จักเก่าอีกครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับคนที่เขารู้ว่ามีผลบังคับใช้และอาจเป็นที่ต้องการของเขา ตอนนี้เขามีประสบการณ์ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กด้วยความรู้สึกคล้ายกับสิ่งที่เขาเคยประสบในช่วงก่อนการสู้รบ เมื่อเขาถูกทรมานด้วยความอยากรู้อยากเห็นอย่างไม่หยุดยั้งและถูกดึงดูดไปยังขอบเขตที่สูงขึ้นอย่างไม่อาจต้านทานได้ ไปยังที่ซึ่งอนาคตกำลังเตรียมพร้อมอยู่ ซึ่งชะตากรรมของ ขึ้นอยู่กับล้าน เขารู้สึกจากความขมขื่นของคนเฒ่า จากความอยากรู้อยากเห็นของผู้ไม่ได้ฝึกหัด จากความยับยั้งชั่งใจของผู้ประทับจิต จากความเร่งรีบและความกังวลของทุกคน จากคณะกรรมการ กรรมาธิการ จำนวนนับไม่ถ้วน ความดำรงอยู่ที่เขาเรียนรู้อีกครั้งทุกวัน ซึ่งตอนนี้ในปี 1809 กำลังเตรียมพร้อมที่นี่ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กการต่อสู้กลางเมืองครั้งใหญ่บางอย่างผู้บัญชาการทหารสูงสุดซึ่งเป็นบุคคลที่เขาไม่รู้จักลึกลับและผู้ที่ดูเหมือนอัจฉริยะสำหรับเขา - Speransky และเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่รู้จักกันอย่างคลุมเครือที่สุดและ Speransky ซึ่งเป็นบุคคลสำคัญเริ่มสนใจเขาอย่างกระตือรือร้นจนในไม่ช้าเรื่องของกฎระเบียบทางทหารก็เริ่มกลายเป็นเรื่องรองในใจของเขา
เจ้าชาย Andrei อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดตำแหน่งหนึ่งที่ได้รับการตอบรับอย่างดีในแวดวงที่มีความหลากหลายและสูงที่สุดในสังคมเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในขณะนั้น คณะปฏิรูปต้อนรับและล่อลวงเขาอย่างจริงใจ ประการแรกเพราะเขามีชื่อเสียงในด้านสติปัญญาและการอ่านหนังสือที่ยอดเยี่ยม และประการที่สอง เพราะเขาได้ปล่อยชาวนาออกไป เขาได้สร้างชื่อเสียงให้กับตนเองในฐานะเสรีนิยมแล้ว กลุ่มชายชราที่ไม่พอใจเช่นเดียวกับลูกชายของพ่อหันไปหาเขาเพื่อขอความเห็นใจประณามการปฏิรูป สังคมสตรีทั่วโลกต่างยินดีต้อนรับเขาด้วยความจริงใจ เพราะเขาคือเจ้าบ่าว ร่ำรวยและมีเกียรติ และแทบจะเป็นหน้าใหม่พร้อมกลิ่นอายของเรื่องราวโรแมนติกเกี่ยวกับการตายในจินตนาการของเขาและการเสียชีวิตอันน่าสลดใจของภรรยาของเขา นอกจากนี้ เสียงทั่วๆ ไปเกี่ยวกับเขาจากทุกคนที่รู้จักเขามาก่อนก็คือเขาเปลี่ยนไปมากในทางที่ดีขึ้นในช่วงห้าปีนี้ อ่อนลงและเป็นผู้ใหญ่ขึ้น ไม่มีความเสแสร้ง ความเย่อหยิ่ง และการเยาะเย้ยในตัวเขามาก่อน และยังมี ความสงบที่ซื้อมานานหลายปี พวกเขาเริ่มพูดถึงเขา สนใจเขา และใครๆ ก็อยากเจอเขา
วันรุ่งขึ้นหลังจากไปเยี่ยมเคานต์อารัคชีฟ เจ้าชายอังเดรก็ไปเยี่ยมเคานต์โคชูเบย์ในตอนเย็น เขาเล่าให้เคานต์พบกับศิลาอันเดรช (โคชูเบย์เรียกอาราคชีฟแบบนั้นพร้อมกับการเยาะเย้ยที่คลุมเครือแบบเดียวกับที่เจ้าชายอังเดรสังเกตเห็นในห้องรับรองของรัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหม)
- Mon Cher [ที่รักของฉัน] แม้ในเรื่องนี้คุณจะไม่ผ่าน Mikhail Mikhailovich C "est le grand faiseur [เขาทำทุกอย่างเสร็จแล้ว] ฉันจะบอกเขา เขาสัญญาว่าจะมาตอนเย็น...
– Speransky ใส่ใจอะไรเกี่ยวกับกฎระเบียบทางทหาร? - ถามเจ้าชายอังเดร
Kochubey ยิ้มและส่ายหัวราวกับประหลาดใจกับความไร้เดียงสาของ Bolkonsky
“วันก่อนเขากับฉันคุยกันเรื่องคุณ” Kochubey กล่าวต่อ “เกี่ยวกับผู้ปลูกฝังอิสระของคุณ...
- ใช่แล้ว เป็นคุณเอง เจ้าชาย ใครปล่อยคนของคุณไป? - ชายชราจากแคทเธอรีนกล่าวโดยหันไปดูถูกโบลคอนสกี้
“ ที่ดินขนาดเล็กไม่ได้นำมาซึ่งรายได้ใด ๆ เลย” โบลคอนสกี้ตอบเพื่อไม่ให้ชายชราหงุดหงิดโดยเปล่าประโยชน์และพยายามทำให้การกระทำต่อหน้าเขาอ่อนลง
“Vous craignez d"etre en retard, [กลัวที่จะมาสาย] ชายชราพูดพร้อมกับมองไปที่ Kochubey
“มีสิ่งหนึ่งที่ฉันไม่เข้าใจ” ชายชรากล่าวต่อ “ใครจะเป็นผู้ไถนาถ้าคุณให้อิสรภาพแก่พวกเขา” การเขียนกฎหมายนั้นง่าย แต่การปกครองนั้นยาก ก็เหมือนกับตอนนี้ที่ถามคุณเคาท์ใครจะเป็นหัวหน้าวอร์ดในเมื่อทุกคนต้องสอบ?
“ผมคิดว่าคนที่จะสอบผ่าน” Kochubey ตอบพร้อมนั่งไขว่ห้างแล้วมองไปรอบๆ
“นี่คือ Pryanichnikov ที่ทำงานให้ฉัน เป็นคนดี เป็นคนระดับทอง และเขาอายุ 60 ปี เขาจะสอบจริงเหรอ?...
“ ใช่นี่เป็นเรื่องยากเนื่องจากการศึกษาไม่ค่อยแพร่หลายนัก แต่ ... ” เคานต์โคชูเบย์ยังเรียนไม่จบเขาลุกขึ้นยืนแล้วจับมือเจ้าชายอังเดรแล้วเดินไปที่ทางเข้าชายร่างสูงหัวโล้นผมบลอนด์ประมาณสี่สิบ ด้วยหน้าผากที่เปิดกว้างและใบหน้ายาวเรียวยาวที่ไม่ธรรมดา ชายผู้ที่เข้ามาสวมเสื้อคลุมสีน้ำเงิน มีรูปกากบาทที่คอ และมีดาวอยู่ที่หน้าอกด้านซ้าย มันคือสแปรันสกี้ เจ้าชายอังเดรจำเขาได้ทันทีและมีบางอย่างสั่นไหวในจิตวิญญาณของเขาเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสำคัญในชีวิต ไม่ว่าจะเป็นความเคารพ ความอิจฉา ความคาดหวัง - เขาไม่รู้ ร่างทั้งหมดของ Speransky มีลักษณะพิเศษซึ่งเขาสามารถจดจำได้ในตอนนี้ ไม่มีใครในสังคมที่เจ้าชาย Andrei อาศัยอยู่เขาเห็นความสงบและความมั่นใจในตนเองของการเคลื่อนไหวที่น่าอึดอัดใจและโง่เขลาไม่มีใครเขาเห็นความเข้มแข็งและในเวลาเดียวกันดวงตาที่ปิดลงครึ่งหนึ่งและค่อนข้างชื้น เขาไม่เห็นความแน่วแน่ของรอยยิ้มที่ไม่มีนัยสำคัญเช่นนั้นหรือ เสียงที่บางและสม่ำเสมอและเงียบสงบ และที่สำคัญที่สุดคือใบหน้าที่ขาวละเอียดอ่อนและโดยเฉพาะมือ ค่อนข้างกว้าง แต่อวบอ้วนผิดปกติและขาว เจ้าชายอังเดรเคยเห็นเพียงความขาวและความอ่อนโยนของใบหน้าของทหารที่เข้าโรงพยาบาลเป็นเวลานาน นี่คือ Speransky รัฐมนตรีต่างประเทศ ผู้รายงานของอธิปไตยและสหายของเขาในเออร์เฟิร์ต ซึ่งเขาได้เห็นและพูดคุยกับนโปเลียนมากกว่าหนึ่งครั้ง