Farbsingulett-Spiel
Kombiniere Quarkfarben und Antifarben zu Bestandteilen von Mesonen, Baryonen und Antibaryonen.
Über dieses Tool
Wähle zwei oder drei Quarks oder Antiquarks. Im freien Spiel erscheint die Rückmeldung sofort. Wiederholungen sind erlaubt; klicke ein gewähltes Teilchen an, um es zu entfernen. Im Quiz folgen Meson, Baryon, Antibaryon, Meson und Baryon. Mit Prüfen gibst du genau eine Antwort je Runde ab und gehst danach weiter. Eine falsche Antwort beendet die Erfolgsserie. Ein Moduswechsel oder ein neues Quiz beginnt ein neues Spiel.
Farbe ist ein Ladungsname. R, G und B beschreiben kein sichtbares Licht; der Überstrich bezeichnet die jeweilige Antifarbe. Eine passende Auswahl ist ein Basisbestandteil eines Farbsinguletts. Sie ist allein noch nicht der vollständige Singulett-Quantenzustand.
Ein normiertes Meson-Farbsingulett lautet (|R R̄⟩ + |G Ḡ⟩ + |B B̄⟩) / √3. Ein normiertes Baryon-Farbsingulett lautet (|RGB⟩ + |GBR⟩ + |BRG⟩ − |RBG⟩ − |GRB⟩ − |BGR⟩) / √6. Der entsprechende Antibaryon-Zustand ist (|R̄ḠB̄⟩ + |ḠB̄R̄⟩ + |B̄R̄Ḡ⟩ − |R̄B̄Ḡ⟩ − |ḠR̄B̄⟩ − |B̄ḠR̄⟩) / √6. Die drei beziehungsweise sechs Terme sind orthogonale Basiszustände; daraus folgen die Normierungsfaktoren.
In diesen Quantenausdrücken zählt die Reihenfolge der Plätze: Die Baryon-Summen haben wechselnde Vorzeichen. Das Spiel prüft nur, ob die gewählten Farben in einem solchen Term vorkommen können. Deshalb ändert eine andere Auswahlreihenfolge die Wertung nicht. Die optionale Ansicht des vollständigen Singuletts zeigt diese normierte Referenzüberlagerung und hebt den gewählten Basisbestandteil samt Vorzeichen hervor. Sie präpariert keinen Quantenzustand und berechnet weder Flavor, Masse, Bindungsenergie noch das gesamte Hadronspektrum. Mehr als drei Teilchen liegen außerhalb dieses Spiels; das ist kein allgemeines Verbot in der Physik.
Bei aktivierter lokaler Speicherung bleiben nur Modus und gewählte Teilchen erhalten. Quizantworten, Punkte und Fortschritt werden nicht gespeichert. Neuladen oder erneutes Einhängen beginnt die erste Runde mit den gewählten Teilchen. Aus alten Spielständen werden nur diese Eingaben übernommen.
Quelle: Harald Fritzsch, The history of QCD, CERN Courier (2012), zu Farbindizes und Singulettzuständen. Die historische Darstellung ist keine Aussage zum heutigen experimentellen Stand exotischer Hadronen.