Techniklexikon

Seequarks

Teilchenphysik, virtuelle Quark-Antiquark-Paare, die als Bestandteile von Hadronen deren physikalische Eigenschaften stark beeinflussen. Das naive (statische) Quarkmodell geht davon aus, dass Mesonen Bindungszustände aus einem Quark und einem Antiquark sind und Baryonen ein gebundener Zustand dreier Quarks. Die physikalischen Eigenschaften des Bindungszustandes wie Ladung, Strangeness, Masse, Spin, Impuls, magnetisches Moment usw. sollten sich dann ebenfalls aus den Eigenschaften der Bestandteile (sog. Konstituenten- oder Valenzquarks) ergeben. Während diese Annahme für diskrete Quantenzahlen wie Ladung und Strangeness zutrifft, tragen die Seequarks einen erheblichen Beitrag zu Masse, Spin, Impuls oder dem magnetischen Moment. Die Annahme ist, dass die Valenzquarks zusätzlich zu den Gluonen, die sie untereinander austauschen, in einem »See« virtueller Quark-Antiquark-Paare »schwimmen«, die auf Grund der Heisenbergschen Unschärferelation für kurze Zeit aus dem Vakuum auftauchen und sich wieder vernichten. Der Beitrag der Seequarks ist sehr schwer zu berechnen, weil die grössten Beiträge aus einem Energiebereich kommen, in dem die Kopplungskonstante  der starken Wechselwirkung sehr gross ist und daher die Störungsreihe nicht mehr konvergiert. Umgekehrt lassen sich viele experimentell gemessenen hadronischen Eigenschaften ohne die Existenz von Gluonen und Seequarks nicht erklären. Beispiele sind Drei- und Vier-Jet-Ereignisse (Hadron-Jets) oder der gemessene Impuls der Valenzquarks in tiefinelastischen Streuversuchen, der je nach Schwerpunktsenergie weniger als 50% des Gesamtimpulses des Hadrons ausmacht – der Grossteil des Impulses fällt auf Gluonen und Seequarks.