Beweis, dass QCD die Theorie ist, die starke Wechselwirkungen beschreibt?

Hat die Regge-Theorie heute noch eine Chance?

Regge-Trajektorien erleben eine Wiederbelebung in Stringtheorien. Stringtheorien sind Kandidaten für die Theory of Everything (TOE), dh die Vereinigung aller vier Kräfte auf Quantenebene, einschließlich einer quantisierten Gravitation.

Wenn Sie „regge trajectories and strings 2013“ googeln, erhalten Sie eine große Anzahl von Treffern. Zum Beispiel GS Sharov (Eingereicht am 17. Mai 2013):

Die Zusammenfassung

Verschiedene Saitenmodelle von Mesonen und Baryonen beinhalten eine Saite, die 2 oder 3 massive Punkte (Quarks oder Antiquarks) trägt. Rotationszustände (planare gleichförmige Rotationen) dieser Systeme erzeugen quasilineare Regge-Trajektorien und können zur Beschreibung angeregter Hadronenzustände auf diesen Trajektorien verwendet werden. Für verschiedene Saitenmodelle von Baryonen sollen wir das Problem der Wahl zwischen ihnen und das Stabilitätsproblem für ihre Rotationszustände lösen. Ein unerwartetes Ergebnis ist, dass diese Rotationen für das Y-String-Baryon-Modell in Bezug auf kleine Störungen auf klassischem Niveau instabil sind. Diese Instabilität hat ein spezifisches Merkmal, Störungen wachsen linear, während sie für das Baryonenmodell mit linearen Strings exponentiell wachsen und die Vorhersagen für die Breite Γ des Baryons erhöhen können. Die klassische Instabilität von Rotationszuständen und die nicht standardmäßige Regge-Steigung sind die Argumente für das stabilste einfachste Modell einer Schnur mit massiven Enden sowohl für Baryonen als auch für Mesonen. Rotationszustände dieses Modells mit zwei Arten von Spin-Bahn-Korrektur werden verwendet, um Regge-Trajektorien für leichte, seltsame, verzauberte, untere Mesonen und für N-, Δ-, Σ-, Λ- und Λc-Baryonen zu beschreiben.

Man muss bedenken, dass stringtheoretische Modelle für TOF an der Grenze der Forschung stehen, immer noch und offen ist, welche Stringtheorie das Standardmodell und eine quantisierte Gravitation beschreiben wird.

Edit : Soweit die erste Frage geht

Was sind die experimentellen Beweise, die zu dem Schluss geführt haben, dass QCD die richtige Theorie ist, um starke Wechselwirkungen zu beschreiben?

Der Wiki-Absatz enthält die Entstehungsgeschichte von QCD als theoretisches Modell der starken Wechselwirkungskraft.

Der erste experimentelle Hinweis war, dass aus hochenergetischen Streuungen keine freien Quarks hervorgingen, obwohl in allen Experimenten ausgiebig gesucht wurde, die sie erzeugen könnten.

Soweit ich mich erinnere, kam der zweite Hinweis darauf, dass das einfache Parton-Modell, wie es von Feynman vorgeschlagen wurde, keine gute Beschreibung starker Wechselwirkungen war, aus den Ereignissen mit hohem Querimpuls in Hochenergie-Streuexperimenten, was auf Großwinkelstreuung von einem harten Kern hinweist. nicht mit dem einfachen Parton-Modell vereinbar.

Theoretiker suchten nach einer Eichtheorie ähnlich der elektroschwachen Theorie, um das Verhalten der starken Wechselwirkungen zu erklären, und QCD, als solche eine SU(3)-Formulierung, könnte Beobachtungen mit asymptotischer Freiheit organisieren, die die Quarks und Gluonen in den Nukleonen müssen beobachten. Sobald diese tragfähige Theorie aufgestellt war, konnte man die Erwartung berechnen, wie sich die Quarks und Gluonen während der Streuung verhalten würden, was zu Strahlmodellvorhersagen für Daten führte. Es war also eine Rückkopplung zwischen Daten, hohem p_t und Strahlstruktur, die zur Etablierung von QCD führte.

Das berühmte Mercedes-Diagramm, das von John Ellis et al. am CERN vorgeschlagen wurde, machte den Unterschied zwischen den Erwartungen des einfachen Parton-Modells und einem Modell, bei dem die Partons QCD gehorchten, sichtbar. Den Fortschritt sehen Sie in dieser Präsentation. . Die Jet-Struktur ist der solideste experimentelle „Beweis“ für die Existenz von Quarks und Gluonen.

Gluon-Jet-Studien entwickelten sich zu einer Präzisionstechnik zum Testen von QCD am LEP. In diesem Ereignis aus dem OPAL-Experiment ist der energiereichste Jet (unten im Bild) wahrscheinlich das Quark, das kein Gluon abgestrahlt hat. Der sich nach rechts oben bewegende Jet kann als b-Quark-Jet identifiziert werden, da beim Zerfall des b-Hadrons ein energiereiches Myon (roter Pfeil) entstanden ist. Damit bleibt der dritte Jet der Gluon-Jet und erlaubt den Vergleich der Eigenschaften von Quark- und Gluon-Jets – ein wichtiger Test der QCD.