ریاضیات

ذرات کامپوزیت

ذرات مرکب، حالت‌های مقید ذرات بنیادی هستند.

هادرون‌ها

هادرون‌ها به عنوان ذرات مرکب با برهمکنش قوی تعریف می‌شوند . هادرون‌ها یکی از موارد زیر هستند:

• فرمیون‌های مرکب (به‌ویژه ۳ کوارک)، که در این صورت باریون نامیده می‌شوند .
• بوزون‌های مرکب (به‌ویژه ۲ کوارک)، که در این صورت مزون نامیده می‌شوند .

مدل‌های کوارک ، که اولین بار در سال ۱۹۶۴ به طور مستقل توسط موری گل-مان و جورج زویگ (که کوارک‌ها را «آس» می‌نامیدند) ارائه شدند، هادرون‌های شناخته شده را به عنوان ترکیبی از کوارک‌ها و/یا آنتی‌کوارک‌های ظرفیتی توصیف می‌کنند که به شدت توسط نیروی رنگ ، که توسط گلوئون‌ها واسطه‌گری می‌شود، به هم متصل شده‌اند . (برهمکنش بین کوارک‌ها و گلوئون‌ها توسط نظریه کرومودینامیک کوانتومی توصیف می‌شود .) «دریایی» از جفت‌های مجازی کوارک-آنتی‌کوارک نیز در هر هادرون وجود دارد.

باریون‌ها

ترکیبی از سه کوارک u، d یا s با اسپین کل ⁠۳/۲⁠ چیزی را تشکیل می‌دهند که به آن «ده‌تکه باریون» می‌گویند.

ساختار کوارک پروتون: ۲ کوارک بالا و ۱ کوارک پایین.

نوشتار اصلی: فهرست باریون‌ها

باریون‌های معمولی ( فرمیون‌های مرکب ) هر کدام حاوی سه کوارک ظرفیت یا سه پادکوارک ظرفیت هستند.

• نوکلئون‌ها اجزای فرمیونی هسته‌های اتمی معمولی هستند:
  • پروتون‌ها ، متشکل از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین (uud)
  • نوترون‌ها ، متشکل از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا (ddu)
• هایپرون‌ها ، مانند ذرات Λ، Σ، Ξ و Ω که حاوی یک یا چند کوارک عجیب هستند ، کوتاه‌عمر و سنگین‌تر از نوکلئون‌ها هستند. اگرچه معمولاً در هسته‌های اتمی وجود ندارند، اما می‌توانند در هایپرنوکلئی‌های کوتاه‌عمر ظاهر شوند .
• تعدادی از باریون‌های افسون‌شده و تهی نیز مشاهده شده‌اند.
• پنتاکوارک‌ها از چهار کوارک ظرفیت و یک پادکوارک ظرفیت تشکیل شده‌اند.
• ممکن است باریون‌های عجیب و غریب دیگری نیز وجود داشته باشند.

مزون‌ها

مزون‌های با اسپین ۰، یک نونت تشکیل می‌دهند.

مقاله اصلی: فهرست مزون‌ها

مزون‌های معمولی از یک کوارک ظرفیت و یک پادکوارک ظرفیت تشکیل شده‌اند . از آنجا که مزون‌ها اسپین عدد صحیح (0 یا 1) دارند و خودشان ذرات بنیادی نیستند، به عنوان بوزون‌های "مرکب" طبقه‌بندی می‌شوند ، اگرچه از فرمیون‌های بنیادی ساخته شده‌اند . نمونه‌هایی از مزون‌ها شامل پیون ، کائون و J/ψ هستند . در هادرودینامیک کوانتومی ، مزون‌ها واسطه نیروی قوی باقیمانده بین نوکلئون‌ها هستند.

در برهه‌ای از زمان، نشانه‌های مثبتی برای همه مزون‌های عجیب و غریب زیر گزارش شده است ، اما وجود آنها هنوز تأیید نشده است.

• یک تتراکوارک از دو کوارک ظرفیت و دو پادکوارک ظرفیت تشکیل شده است؛
• یک گلوبال (glueball) حالت مقیدی از گلوئون‌ها بدون کوارک ظرفیت است؛
• مزون‌های هیبریدی از یک یا چند جفت کوارک-آنتی‌کوارک ظرفیت و یک یا چند گلوئون حقیقی تشکیل شده‌اند.