Какие есть виды взаимодействий в физике элементарных частиц? Как можно доказать, что протон состоит из элементарных частиц? В чем состоит гипотеза конфайнмента? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Виктор Брагута.

Из чего состоит наш мир — этим вопросом люди задавались на протяжении всей истории человечества. Современная наука отвечает на этот вопрос следующим образом: мир состоит из элементарных частиц. Для того чтобы понять, что такое элементарная частица, мы можем предложить следующий мысленный эксперимент. Допустим, мы возьмем какой-нибудь предмет, например ручку, и будем делить ее на части. Мы разделим пополам, потом возьмем половинку и снова разделим пополам, возьмем следующую половинку, снова разделим пополам и так далее. До какого предела это может продолжаться? Современная наука отвечает, что это может продолжаться до того момента, пока мы не достигнем элементарных частиц. И вот элементарную частицу уже разделить на части невозможно.

Квантовая хромодинамика, теория сильных взаимодействий — это достаточно интересная наука, и она обладает рядом аномальных свойств. Как раз одно из аномальных свойств — это то, что, помимо того естественного механизма, когда отрицательные заряды притягиваются к положительному, а положительные отталкиваются, есть своего рода другие положительные заряды, которые, вместо того чтобы отталкиваться от положительного, к нему, наоборот, притягиваются. То есть получается у нас такая игра двух эффектов: с одной стороны, увеличение заряда, а с другой стороны, уменьшение заряда.

Когда мы начинаем удалять кварк достаточно далеко, между кварками возникает струна. И в этой струне фактически находится весь поток сильных полей, а в пространстве сильные поля не распространяются. То есть они находятся в такой узенькой трубочке. И когда мы увеличиваем расстояние между кварком до достаточно большого, в этом случае струна рвется, на кончиках этой струны появляется новая кварк-антикварковая пара, и мы опять имеем составные частицы. То есть, как бы мы ни пытались растянуть, у нас все равно это все будет рваться, будут получаться составные частицы. В этом как раз состоит явление конфайнмента.