ФОРМФАКТОР

Злектромагнитный, ф-ция, характеризующая пространств. распределение заряда (электрич. Ф.) или магн. момента (магн. Ф.) внутри атома, ат. ядра или элем. ч-цы. Хар-р этого распределения (его размеры и плотность) определяется типом ч-ц, образующих данную систему, и их вз-ствием. Так, Ф. атома определяется распределением ат. эл-нов, а ср. радиус этого распределения порядка 10-8 см. Ф. ат. ядра определяется в основном распределением нуклонов в ядре, ср. радиус к-рого =10-12 см. Ф. адронов, согласно совр. представлениям, определяется распределением «цветных» кварков внутри адрона и характеризуется размером порядка т. н. радиуса удержания «цвета», величина к-рого равна прибл. 10-13 см.

В отличие от этого, ср. радиус Ф. эл-на определяется облаком виртуальных электрон-позитронных пар. Несмотря на довольно большую протяжённость облака (»?0a, где?0= 10-11 см — комптоновская длина волны эл-на, а a»1/137 — постоянная тонкой структуры), в нём заключено всего лишь ок. 1% заряда эл-на, т. к. вероятность рождения виртуальной пары пропорц. a. По этой причине эл-ны (а также мюоны) можно с хорошей точностью рассматривать как бесструктурные (точечные) ч-цы.

Экспериментально Ф. измеряется с помощью упругого рассеяния эл-нов (или мюонов) на соответствующих объектах. При этом за величину Ф. принимается множитель, отличающий величину амплитуды рассеяния при данной передаче импульса от амплитуды рассеяния на точечном объекте. Согласно неопределённостей соотношению, чем больше передача импульса, тем меньше расстояние, на к-ром измеряется Ф.

Измерение Ф. адронов при большой передаче импульса (q->1 ГэВ/с) позволяет установить число точечных кварков, составляющих адрон: чем больше этих составляющих (n), тем труднее передать им всем примерно одинаковый импульс, не развалив всей системы, тем быстрее падает Ф. F с увеличением импульса, F=q-2(n-1) (т. н. правила кваркового счёта). Таким путём было получено подтверждение, что протон состоит из трёх кварков (Fр=q-4), а p-мезон — из кварка и антикварка (Fp=q-2). Изучение Ф. дейтрона даёт основание считать, что неск. процентов времени дейтрон проводит не в виде нейтрона и протона, а в виде шестикварковой ч-цы.

Аналогично Ф. в упругом рассеянии можно определить Ф. в глубоко неупругих процессах. Их называют обычно структурными функциями. В общем случае структурные ф-ции должны зависеть от двух переменных: квадрата переданного импульса (q2) и энергии, переданной адронам (?адр). Однако, как показывает опыт, эти переменные входят в безразмерной комбинации (см. МАСШТАБНАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ СКЕЙЛИНГ БЬЁРКЕНА). Такое поведение структурных ф-ций можно объяснить, считая, что внутри адронов находятся точечные заряж. ч-цы, названные Р. Фейнманом партонами. Эксперим. данные указывают на то, что в кач-ве партонов выступают кварки. Наличие внутри адронов точечных объектов приводит к слабой зависимости сечения глубоко неупругих процессов от переданного импульса при фиксированном отношении q2/?адр (впервые на возможность такого поведения сечения указал М. А. Марков в 1956).

По аналогии с эл.-магн. Ф. определяют слабые Ф., характеризующие слабое вз-ствие лептонов с адронами, напр. распад К+®e++ne+p0 и процесс nm+n®m-+p («упругий» Ф.) или nm+n®m-+адроны (неупругий Ф.). Поскольку в слабом вз-ствии, в отличие от электромагнитного, участвуют не только векторные, но и аксиальные токи, в слабых процессах возникают соответственно векторные и аксиальные слабые Ф. (а также члены, отвечающие их интерференции). Поведение слабых векторных Ф. подобно поведению электромагнитных Ф. (см. ВЕКТОРНОГО ТОКА СОХРАНЕНИЕ).