Dlaczego moment magnetyczny neutronu jest niezerowy?

Pytanie

Pyta Witek

Jak tłumaczy się niezerowy czynnik Landego dla neutronu w świetle teorii kwarków?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Niezerowa wartość momentu magnetycznego neutronu nie budzi zdziwienia gdy weźmie się pod uwagę, że neutron jest stanem związanym kwarków i gluonów. Kwarki mają niezerowe ładunki elektryczne oraz niezerowy spin, mają więc też momenty magnetyczne. Wkład do momentu magnetycznego neutronu dają zarówno własne momenty magnetyczne kwarków, jak i moment magnetyczny związany z ich ruchem orbitalnym.

Teoretyczne wyznaczenie wartości momentu magnetycznego neutronu jest bardzo trudne, jeśli nie korzysta się z fenomenologicznych modeli, lecz jedynie z podstawowych zasad teorii oddziaływań silnych oraz jej fundamentalnych parametrów (stałej sprzężenia i mas kwarków). Wymaga to symulacji chromodynamiki kwantowej na tzw. sieciach.

Pod tym linkiem w podrozdziale „Quark model for nucleon magnetic moments” można znaleźć krótki opis rezultatów otrzymanych przy pomocy modeli tzw. kwarków konstytuentnych oraz odnośniki do niektórych obliczeń na sieciach.