Свойства основных типов взаимодействий для фундаментальных фермионов

В табл. 11 представлены основные типы взаимодействий и их диаграммы для кварков и лептонов.

Таблица 11. Основные типы взаимодействий для кварков и лептонов

Взаимодействие	Заряд	Кварки	Лептоны
Сильное	Цвет		Не участвуют
Электромагнитное	Электрический заряд
Слабое	Слабый заряд g, приводящий к переходам u → d, ν → е-, → ν, изменяющим аромат

Рис. 14: Силовые линии: а − цветовое поле q с потенциалом V(r) ~ r имеет вид струны; б − кулоновское поле е+е- с потенциалом V(r) ~ 1/r.

Сравнение конфигураций силовых линий в сильном и электромагнитном взаимодействиях представлено на рис. 14. Из-за сильного глюон-глюонного взаимодействия цветовое поле q , схематически представленное на рис. 14а, стягивается в струну (или трубку). Струна, подвергнутая возбуждению, разрывается и эта процедура приводит к образованию двух струн, а при последующих возбуждениях − к образованию многих струн. Схема процесса показана на рис. 15 (возбуждение изображается стрелкой). Каждую q струну можно рассматривать как мезон, а процесс образования многих струн есть процесс множественного рождения мезонов. При существующих энергиях возбуждения не удается разорвать струну с выделением отдельных кварков q или . Это явление названо конфайнментом.

Рис. 15: Образование струн при возбуждении кварка и антикварка.

Схематическое изображение разных взаимодействий, происходящих на кварковом уровне, показано на рис. 16.

Рис. 16. Схематическое изображение разных взаимодействий, происходящих на кварковом уровне: а − распад Δ⁺⁺ → π⁺р; символическая схема, напоминающая, что Δ⁺⁺ распадается через сильное взаимодействие (с радиусом действия 1 Ф); б − β-распад, происходящий за счет слабого взаимодействия; массивный W-бозон испускается и поглощается с вероятностью α_w, в − распад мюона.