Номер 5, страница 238 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 65. Взаимодействие кварков. Глава 8. Элементарные частицы - номер 5, страница 238.

5. Какая характеристика кварка изменяется при сильном взаимодействии (обмене глюонами) и при слабом взаимодействии (при излучении промежуточного бозона)?

При сильном взаимодействии (обмене глюонами)

Сильное взаимодействие — это фундаментальное взаимодействие, которое связывает кварки вместе, образуя адроны (например, протоны и нейтроны). Характеристикой, отвечающей за участие в сильном взаимодействии, является цветовой заряд или просто цвет. Кварки бывают трех цветов (условно "красный", "зеленый", "синий") и трех антицветов. Переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны, которые сами несут цвет и антицвет. Когда кварки взаимодействуют, они обмениваются глюонами, что приводит к изменению их цвета. Например, "красный" кварк может испустить "красно-антизеленый" глюон и стать "зеленым". При этом аромат (тип) кварка, его электрический заряд и масса не изменяются. Таким образом, сильное взаимодействие меняет цвет кварков, но сохраняет их аромат.

Ответ: при сильном взаимодействии изменяется цвет (цветовой заряд) кварка.

При слабом взаимодействии (при излучении промежуточного бозона)

Слабое взаимодействие отвечает за процессы распада частиц, например, за бета-распад. Его переносчиками являются промежуточные векторные бозоны $W^+$, $W^-$ и $Z^0$. Уникальной особенностью слабого взаимодействия является его способность изменять аромат (flavor) кварка. Аромат — это тип кварка (up, down, strange, charm, bottom, top). Например, в процессе бета-распада нейтрона один из его d-кварков (down-кварк) превращается в u-кварк (up-кварк), испуская виртуальный $W^-$-бозон. Этот процесс записывается как $d \rightarrow u + W^-$. Поскольку кварки разных ароматов имеют разную массу и разный электрический заряд, то при изменении аромата меняются и эти характеристики. Так, d-кварк с зарядом $-1/3 e$ превращается в u-кварк с зарядом $+2/3 e$.

Ответ: при слабом взаимодействии изменяется аромат (тип) кварка, что также приводит к изменению его электрического заряда и массы.