Ква́нтовая хромодина́мика (КХД) — калибровочная теория квантовых полей, описывающая сильное взаимодействие элементарных частиц. Наряду с электрослабой теорией, КХД составляет общепринятый теоретический фундамент физики элементарных частиц.
Кварк — бесструктурная элементарная частица и фундаментальная составляющая материи. Кварки объединяются в составные частицы, называемые адронами, наиболее стабильными из которых являются протоны и нейтроны, компоненты атомных ядер. Всё обычно наблюдаемое вещество состоит из верхних кварков, нижних кварков и электронов. Из-за явления, известного как удержание цвета, кварки никогда не встречаются изолированно; их можно найти только внутри адронов, которые включают барионы и мезоны, или в кварк-глюонной плазме. По этой причине много информации о кварках было получено из наблюдений за адронами.
Глюо́н — элементарная безмассовая частица, фундаментальный бозон, квант векторного поля, переносчик сильного взаимодействия.
Очаро́ванный кварк или -кварк — кварк с зарядом +(2/3)e, принадлежащий ко второму поколению. Имея массу 1,25 ГэВ, он занимает третье место по массе среди кварков.
Стра́нный кварк или s-кварк — тип элементарных частиц, один из шести известных кварков. Третий по массе из всех лёгких кварков. Странные кварки входят в состав некоторых адронов. Адроны, содержащие странные кварки, называют странными частицами. Странными частицами являются каоны, странные D-мезоны, сигма-барионы и ряд других.
u-кварк или верхний кварк, принадлежит к первому поколению фундаментальных фермионов, имеет заряд +(2/3)e. Как и все кварки, участвует во всех четырёх типах взаимодействий: сильном, слабом, электромагнитном, гравитационном. Вместе с d-кварками u-кварки образуют нуклоны, которые являются основными составляющими атомного ядра. Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков. Существуют и другие адроны, содержащие u-кварки. Античастицей u-кварка является u-антикварк, который отличается от u-кварка знаком некоторых характеристик взаимодействий. На современном уровне знаний u-кварк является бесструктурной частицей, то есть фундаментальной, как и другие кварки и лептоны.
Тео́рия Печче́и — Квинн в физике элементарных частиц — самое известное решение сильной CP-проблемы, то есть экспериментально наблюдаемого отсутствия нарушений CP-инвариантности в квантовой хромодинамике (КХД). Теория предложена в 1977, её авторы — Роберто Печчеи и Хелен Квинн. Механизм Печчеи — Квинн сводится к постулированию новой глобальной U(1)-симметрии.
Парто́н — точечноподобная составляющая адронов, проявляющаяся в экспериментах по глубоко неупругому рассеянию адронов на лептонах и других адронах.
t-кварк или истинный кварк — кварк с зарядом +(2/3)e, принадлежащий к третьему поколению.
Адронная струя образуется несколькими элементарными частицами, летящими в одном направлении в узком конусе. Физическая причина образования струи — адронизация кварка или глюона с большой энергией. В природе адронные струи образуются только искусственным образом, в экспериментах в физике высоких энергий.
Асимптоти́ческая свобо́да — физический эффект, возникающий в некоторой калибровочной теории, в которой взаимодействие между частицами, такими как кварки, становится сколь угодно малым при уменьшении расстояния между частицами. Другими словами, в асимптотическом пределе r→0 частицы перестают взаимодействовать и становятся свободными.
Глубоко неупругое рассеяние — процесс рассеяния с участием лептонов и адронов, при котором переданный импульс и полная энергия конечных адронов в системе их центра инерции значительно больше характерной массы адрона. Примером глубоко неупругого рассеяния является множественное рождение адронов при столкновениях электронов или мюонов высоких энергий с нуклонами. Используется для зондирования внутренностей адронов, и выяснения динамики взаимодействий на малых расстояниях. Глубоко неупругое рассеяние впервые осуществлено в 1960-е — 1970-е годы, и дало убедительное доказательство реальности кварков, которые до этого момента многие считали лишь математическим трюком.
Глюбо́л — гипотетическая составная частица, образованная только из глюонов, удерживаемых в «глюонном мешке» вследствие сильного (цветового) взаимодействия между ними, и синглетная (нейтральная) по цвету. Ожидается, что глюболы имеют массу от 1 до 2 ГэВ; по более поздним расчётам в рамках решёточной модели квантовой хромодинамики масса основного состояния псевдоскалярного глюбола предсказывается в диапазоне 2,3—2,6 ГэВ.
Гексакварк — в физике элементарных частиц большое семейство гипотетических частиц, каждая из которых состоит из шести кварков или антикварков любых ароматов. Шесть составляющих кварков в любой из нескольких комбинаций могут дать нулевой цветовой заряд; например гексакварк может представлять собой два связанных друг с другом бариона (дибарион), или три кварка и три антикварка. По прогнозам, после образования дибарионы будут достаточно стабильными.
Экзотические адроны — субатомные частицы, состоящие из кварков и глюонов, которые, в отличие от «хорошо известных» адронов, таких как протоны, нейтроны и мезоны, состоят из более чем трёх валентных кварков. «Обычные» адроны содержат всего два или три кварка. Адроны с необычным содержанием валентных глюонов также считались бы экзотическими. Теоретически не существует ограничения на количество кварков в адроне, если цветовой заряд адрона белый или нейтральный по цвету.
X (3872) — субатомная частица, кандидат в экзотические мезоны с массой 3871,68 МэВ/с2, которая не вписывается в кварковую модель из-за необычных значений её квантовых чисел. Впервые была обнаружена в 2003 году в результате эксперимента Belle в Японии, а затем подтверждена рядом других экспериментальных коллабораций. Было предложено несколько объяснений её природы таких как мезонная молекула или пара дикварк-антидикварк (тетракварк).
Эксперимент Belle был проведён Belle Collaboration, международным сообществом из более чем 400 физиков и инженеров, в Исследовательской организации ускорителей высоких энергий (KEK) в Цукубе, префектура Ибараки, Япония. Эксперимент проводился с 1999 по 2010 год.
Экзотические барионы — тип адронов с полуцелым спином, но имеющих в своём составе число кварков, отличное от трёх (qqq), характерных для обычных барионов. Примером могут служить пентакварки, состоящие из четырёх кварков и одного антикварка (qqqqq̅).
Процесс Дрелла — Яна происходит при адрон-адронном рассеянии на высоких энергиях. При этом кварк одного адрона и антикварк другого адрона аннигилируют, создавая виртуальный фотон или Z-бозон, который затем распадается на пару противоположно заряженных лептонов. Важно отметить, что энергия сталкивающейся пары кварк-антикварк может почти полностью преобразовываться в массу новых частиц. Этот процесс был впервые предложен Сидни Дреллом и Тцун-Мао Яном в 1970 году, чтобы описать производство лептон-антилептонных пар в адронных столкновениях высоких энергий. Экспериментально этот процесс впервые наблюдали J. H. Christenson et al. в столкновениях протонов с ядрами урана на синхротроне AGS.
Большие дополнительные измерения, ADD,LED — собирательное название теорий физики элементарных частиц, предполагающих что четырёхмерное пространство-время Стандартной модели располагается на бране, погруженной в многомерное пространство, включающее, помимо четырёхмерного пространства-времени, большие или бесконечные дополнительные измерения. Электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия действуют внутри четырех измерений этой браны, а гравитоны, кроме того, могут распространяться через дополнительные измерения. Предполагается, что на основе таких теорий можно найти решение ряда физических проблем: проблемы иерархии, проблемы космологической постоянной и т.д. Идея больших дополнительных измерений была выдвинута Нимой Аркани-Хамедом, Савасом Димопулосом и Джиа Двали в 1998 году. Предполагается, что излучение гравитонов в дополнительные измерения позволит экспериментально проверить теорию больших дополнительных измерений на современных ускорителях при энергиях столкновения порядка ТэВ. Один из способов проверить теорию заключается в столкновении двух протонов в Большом адронном коллайдере или электрона и позитрона в электронном ускорителе так, чтобы при их столкновении образовался гравитон, который мог бы излучиться в дополнительные измерения, что привело бы к уменьшению наблюдаемой энергии и поперечного импульса. До сих пор ни один эксперимент на Большом адронном коллайдере не обнаружил подобного эффекта.