Кварки и шмарки
Недавно смотрел интервью Мюррея Гелл-Манна, где он уверяет, что изначально он задумывал кварки, как постоянно связанные в нуклеонах и никогда не бывающие свободными. Правда, тогда он объяснения удержанию кварков дать не мог, а так, постулировал это, как постулат Бора, что, конечно, было не убедительно.
Посмотрим, однако, на знакомые нам атомные орбитали, где электронные "облака" разделены в пространстве (атом водорода с одним электроном):
Если проделать эксперимент с поляризованными (ориентированными) атомами мишени по упругому рассеянию быстрых частиц, то сечение рассеяние выразится через амплитуды рассеяния на этих "облаках". Каждое отдельное "облачко" несет дробный заряд и не наблюдается вне атома. При больших переданных импульсах, когда справедливо первое Борновское приближение, рассеиваемая частица как раз видит эти невозмущенные отдельные облачки, "висящие" в атоме по отдельности, как при "асимптотической свободе". Но при малых переданных импульсах, когда налетающая частица медленная, вся картина изменяется из-за существенной поляризации атома медленной частицой (и/или слишком большой длины волны) и облака "по отдельности" уже не наблюдаются, в полной аналогии с кварк-партонной моделью. Так что атомные "sub-clouds" в определенном смысле аналогичны кваркам, никогда не наблюдаемым по отдельности в пустом пространстве, а также невидимым по отдельности при малых переданных импульсах.
Положительно заряженные облака с дробными зарядами в атоме тоже есть, только они гораздо меньше по размеру, см. zoom здесь:
http://vladimirkalitvianski.wordpress.com/2010/12/02/zoom-in-atom-or-unknown-physics-of-short-distances/
и здесь:
http://fishers-in-the-snow.blogspot.fr/2011/03/blog-post.html?utm_source=BP_recent.
Гораздо меньше только в атомах, но не в молекулах! В молекулах положительно заряженные облака очень больше, но их до сих пор никто не рисует. Так что у Гелл-Манна все уже давно было под рукой из атомной физики, просто он не смекнул, к чему апеллировать. Все они, можно сказать, являются "фундаментальными блоками", из которых состоят атомы (и молекулы). А что, разве нет? И представления группы вращений тут тоже причем.
Не постесняемся дать и название нашим фундаментальным дробно-заряженным атомным-молекулярным структурам. Пусть это будут шмарки (shmarks). Шмарки (заряженные подоблачки обоих знаков), открытые мной на заре моей юности, возможно, помогут лучше понять, что такое кварки.
Замечу, что такие шмарки есть упругая картина по отношению к возбуждению атома/молекулы (начальное и конечное состояния одинаковы), но глубоко неупругая инклюзивная картина по отношению к процессам излучения мягких квантов при столкновениях. Мягкие кванты здесь просуммированы, иначе бы получился ноль ;-)