Основные положения Стандартной Модели

• Адроны состоят из кварков и глюонов (партонов). Кварки − фермионы со спином 1/2 и массой m ≠ 0; глюоны − бозоны со спином 1 и массой m = 0.
• Кварки классифицируются по двум признакам: аромат и цвет. Известно 6 ароматов кварков и 3 цвета для каждого кварка.
• Аромат − характеристика, сохраняющаяся в сильных взаимодействиях.
• Глюон составлен из двух цветов − цвета и антицвета, а все остальные квантовые числа у него равны нулю. При испускании глюона кварк меняет цвет, но не аромат. Всего работает 8 глюонов.
• Элементарные процессы в КХД строятся по аналогии с КЭД: тормозное испускание глюона кварком, рождение кварк-антикварковых пар глюоном. Процесс рождения глюонов глюоном не имеет аналога в КЭД.
• Статическое глюонное поле не стремится к нулю на бесконечности, т.е. полная энергия такого поля бесконечна. Таким образом, кварки не могут вылетать из адронов, имеет место конфайнмент.
• Между кварками действуют силы притяжения, имеющие два необычных свойства: а) асимптотическую свободу на очень малых расстояниях и б) инфракрасное пленение − конфайнмент, благодаря тому, что потенциальная энергия взаимодействия V(r) неограниченно растет с увеличением расстояния между кварками.
• Кварк-кварковое взаимодействие не аддитивно.
• В виде свободных частиц могут существовать только цветовые синглеты:
  мезонный синглет, для которого волновая функция определяется соотношением

барионный синглет с волновой функцией

где R − красный, В − синий, G − зеленый.

• Различают токовые и составляющие кварки, которые имеют разные массы.
• Сечения процесса А + В = С + X с обменом одним глюоном между кварками, входящими в состав адронов, записываются в виде:

= x_ax_bs, = x_at/x_c.

Символами а, 6, c, d обозначены кварки и относящиеся к ним переменные, символами А, В, С − адроны, , , , − величины, относящиеся к кваркам, − функция распределения кварков в адроне А (или, соответственно, в адроне В), − функцияфрагментации кварка в адроны, d /d − элементарное сечение qq взаимодействия.
При существующих энергиях ускоренных частиц хорошо выполняются все положения КХД и тем более КЭД (положения электрослабой теории). В планирующихся экспериментах с более высокими энергиями частиц одной из главных задач считается поиск отклонений от Стандартной Модели.

Дальнейшее развитие физики высоких энергий связано с решением следующих задач.

1. Поиск экзотических частиц, имеющих структуру, отличную от принятой в Стандартной Модели.
2. Изучение нейтринных осцилляции ν_μ ↔ ν_τ и связанная с этим проблема массы нейтрино
   {m_ν ≠ 0).
3. Поиск распада протона, время жизни которого оценивается величиной τ_p > 10³³ лет.
4. Поиск структуры фундаментальных частиц (преоны при расстояниях d < 10^-16 см).
5. Обнаружение нарушения СР-инвариантности при распаде нейтральных K-мезонов, D-частиц и B-мезонов, а также при изучении электрического дипольного момента нейтрона.
6. Создание деконфайнмированной адронной материи (кварк-глюонной плазмы).
7. Изучение природы темной материи.
8. Изучение структуры вакуума.
9. Поиск Хиггс-бозона.
10. Поиск суперсимметричных частиц и любых других проявлений, не описываемых СМ.