Kvarkinnhold

Kvarkinnhold, eller kvarkinnholdet hos en partikkel, refererer til hvilke typer kvarker og anti-kvarker som finnes i hadronet og i hvilke mengder. I den enkleste, konstituent-kvarkmodellen har hvert hadron et sett av valenskvarker: baryoner har tre valenskvarker, mens mesoner består av et kvark og et anti-kvark. I kvantkromdynamikk (QCD) er dette et forenklet bilde, for i tillegg til valenskvarkene finnes det en kontinuerlig strøm av kvark-anti-kvark-par som dannes og annihileres av gluoner – såkalt “sea”- kvarker.

Valens- og havkvarker forklares ofte gjennom partonfordelingsfunksjoner (PDF-er). Disse q_i(x, Q^2) og \bar q_i(x, Q^2) gir sannsynligheten for å finne en kvark av flavor i med en brøkdel x av hadronets moment, på et gitt energiskala Q^2. Valensinnholdet er i praksis forskjellen mellom quark- og anti-kvark-fordelinger, mens havet bidrar med flere flerverdier og flavorasymmetrier som avhenger av energi og proben.

Eksperimentelt blir kvarkinnholdet utledet fra dyp-absorpsjonssammenheng (DIS), Drell–Yan-prosesser og høyenergiprocesser som produserer hadroner med kjente kvarkstrukturer. Strukturfunksjonene F2 og F_L inneholder informasjon om kvarkinnholdet, mens DGLAP-ligninger beskriver hvordan PDFs endrer seg med Q^2. Lattice QCD gir ab initio beregninger av kvarkinnholdet i hadronenes masse og sigma-termer.

Kvarkinnholdet er derfor dynamisk og bredt fordelt mellom valens- og havkvarker, og det er essensielt for å forstå hadrons struktur og dets interaksjoner i høyenergifysikk.