Почему кварки не расходятся поодиночке
Кварки удерживает сильное взаимодействие — сила, описываемая квантовой хромодинамикой. В отличие от привычного притяжения, которое обычно слабеет с расстоянием, между удаляемыми кварками возникает узкая область сильного поля. Её часто представляют как натянутую нить: чем дальше раздвигать кварки, тем больше энергии накапливается в этой области.
Это не настоящая резинка и не просто сила, тянущая частицы назад. На достаточно малом масштабе поле может превратиться в новую пару кварк—антикварк. Так энергия поля становится энергией частиц — согласно соотношению Эйнштейна между энергией и массой. Новые кварки соединяются с первоначальными, и вместо одиночного кварка возникают связанные частицы, называемые адронами. К ним относятся, например, протоны и нейтроны.
Что происходит при столкновениях
Поэтому в экспериментах высоких энергий нельзя увидеть свободный кварк, вылетевший из столкновения. Кварки и другие частицы сначала получают много энергии, но затем она переходит в целый поток адронов. Этот процесс называют адронизацией — превращением кварков и глюонов в наблюдаемые связанные частицы.
Для физиков такой поток не просто помеха. По его составу и направлениям можно судить о том, что происходило на недоступном наблюдению этапе. Увеличивая энергию, вложенную в разрыв, природа не выпускает кварк наружу — она создаёт материю, из которой складываются новые связанные частицы.
