Kvarkfunksjoner

Kvarkfunksjoner er en betegnelse som i partikkelfysikk brukes om ulike typer funksjoner som beskriver kvarkers rolle i hadroner og i sterke interaksjoner. I praksis forbindes begrepet ofte med partonfordelingsfunksjoner (PDF-er), som beskriver sannsynligheten for å finne en kvark av et bestemt slag i et raskt bevegende hadron med et gitt andelsmomentum x ved en viss energiskala Q^2. PDF-ene er ikke kontekstfrie konstanter, men avhenger av både x og skalaen, og de oppdateres i takt med energinivået gjennom DGLAP-ligninger i kvantkromodynamikken (QCD).

Fragmentasjonsfunksjoner er en nærliggende tilleggskategori knyttet til kvarkfunksjoner. De beskriver hvordan en frigitt eller fragmentert kvark og gluon rekombineres til observerte hadroner etter et høyenergiprosess, og er viktige for å modellere utgangsspektrum i kollisjoner.

I en bredere forstand kan kvarkfunksjoner også referere til kvarkbølgefunksjoner i hadronmodeller, eller til kvarkers rollemønstre i formfaktorer og elastiske scattering-propenter. Slike bølgefunksjoner og faktorer ligger ofte til grunn i ikke-perturbative beregninger og i framstilling av hadrons struktur på ulike lengde- og energiskalaer.

Egenskaper ved kvarkfunksjoner inkluderer at de ikke er direkte observerbare alene, men utledes fra ulike eksperimentelle prosesser og fra teoretiske beregninger. De måles eller utveies gjennom kombinasjoner av prosesser som dyktig tester kvantkromodynamikk. Sumregler som bevarer kvarkinnhold og total momentum gir viktige konsistenskrav.

Se også: partonfordelingsfunksjoner, fragmentasjonsfunksjoner, DGLAP-ligninger, lattice QCD.