Definiția Quarks in Physics

Un quark este una dintre particulele fundamentale din fizică. Se alătură pentru a forma hadroni, cum ar fi protonii și neutronii, care sunt componente ale nucleelor ​​atomilor. Studiul quark-urilor și interacțiunile dintre ei prin forța puternică se numește fizica particulelor.

Antiparticulul unui quark este antiquark. Quark-urile și antiquarks sunt singurele două particule fundamentale care interacționează prin toate cele patru forțe fundamentale ale fizicii: gravitația, electromagnetismul și interacțiunile puternice și slabe.

Quark și Confinement

Un quark expune naștere, ceea ce înseamnă că quark-urile nu sunt observate independent, ci întotdeauna în combinație cu alte quark-uri. Acest lucru face imposibil de măsurat direct determinarea proprietăților (masă, rotire și paritate); aceste trăsături trebuie deduse din particulele compuse din ele.

Aceste măsurători indică o rotire non-integrală (fie +1/2, fie -1/2), deci sunt quark-uri fermioni și urmați Principiul de excludere Pauli.

În interacțiunea puternică între quarkuri, acestea schimbă gluoni, care sunt bosoni de calibru vector fără masă, care poartă o pereche de încărcături de culoare și anticolor. La schimbul de gluoni, culoarea quark-urilor se schimbă. Această forță a culorii este cea mai slabă atunci când quark-urile sunt strânse și devine mai puternice pe măsură ce se depărtează.

Quark-urile sunt atât de puternic legate de forța culorilor încât, dacă există suficientă energie pentru a le separa, se produce o pereche quark-antiquark și se leagă cu orice quark liber pentru a produce un hadron. Drept urmare, quark-urile libere nu sunt văzute niciodată singure.

Arome de Quarks

Sunt sase arome de quark: sus, jos, ciudat, farmec, fund și sus. Aroma quark-ului determină proprietățile sale.

Quark cu o taxă de + (2/3)e sunt numite up-tip quark-uri și cele cu o taxă de - (1/3)e sunt numite De tip jos.

Se află trei generații de quarkuri, bazate pe perechi de slab pozitiv / negativ, slab izospină. Quark-urile din prima generație sunt quark-uri în sus și în jos, quark-urile din a doua generație sunt ciudate, iar quark-urile de farmec, quark-urile din generația a treia sunt quark-uri de sus și de jos.

Toate quark-urile au un număr de baron (B = 1/3) și un număr de lepton (L = 0). Aroma determină anumite alte proprietăți unice, descrise în descrierile individuale.

Quark-urile în sus și în jos formează protoni și neutroni, văzuți în nucleul materiei obișnuite. Sunt cele mai ușoare și mai stabile. Quark-urile cele mai grele sunt produse în coliziuni cu energie mare și se descompun rapid în quark și în jos. Un proton este compus din doi quark în sus și un quark în jos. Un neutron este compus dintr-un quark sus și doi quark în jos.

Quarks din prima generație

Up quark (simbol u)

• Isospină slabă: +1/2
• Isospin (eu_z): +1/2
• Taxa (proporție de e): +2/3
• Masă (în MeV / c²): 1,5 până la 4,0 

Quark jos (simbol d)

• Isospină slabă: -1/2
• Isospin (eu_z): -1/2
• Taxa (proporție de e): -1/3
• Masă (în MeV / c²): 4 până la 8