Definicja kwarków w fizyce

Kwark jest jednym z podstawowe cząstki w fizyce. Łączą się, tworząc hadrony, takie jak protony i neutrony, które są składnikami jąder atomowych. Badanie kwarków i interakcji między nimi za pomocą silnej siły nazywa się fizyką cząstek.

Antycząstką kwarku jest antykwark. Kwarki i antykwarki są jedynymi dwiema podstawowymi cząsteczkami, które oddziałują na siebie wszystkich cztery podstawowe siły fizyki: grawitacja, elektromagnetyzm, a silna i słabe interakcje.

Kwark eksponuje uwięzienie, co oznacza, że ​​kwarki nie są obserwowane niezależnie, ale zawsze w połączeniu z innymi kwarkami. Uniemożliwia to bezpośrednie określenie właściwości (masy, spinu i parzystości); cechy te należy wywnioskować z cząstek składających się z nich.

Pomiary te wskazują spin bez liczby całkowitej (+1/2 lub -1/2), więc kwarki są fermiony i postępuj zgodnie z Zasada wykluczenia Pauliego.

W silnym oddziaływaniu między kwarkami wymieniają gluony, które są bezmasowymi bozonami o wektorze wektorowym, które niosą parę ładunków koloru i koloru. Podczas wymiany gluonów zmienia się kolor kwarków. Ta siła koloru jest najsłabsza, gdy kwarki są blisko siebie i stają się silniejsze, gdy się od siebie oddalają.

Kwarki są tak silnie związane siłą koloru, że jeśli jest wystarczająca energia do ich rozdzielenia, powstaje para kwark-antykwark i wiąże się z dowolnym wolnym kwarkiem, tworząc hadron. W rezultacie wolne kwarki nigdy nie są widziane same.

Jest sześć smaki kwarków: góra, dół, dziwne, urok, dół i góra. Smak kwarku determinuje jego właściwości.

Kwarki z ładunkiem + (2/3)mi są nazywane up-type kwarki oraz te, których opłata wynosi - (1/3)mi są nazywane w dół.

Znajdują się trzy pokolenia kwarków, opartych na parach słabo dodatnich / ujemnych, słabych izospinów. Kwarki pierwszej generacji to kwarki w górę i w dół, kwarki drugiej generacji są dziwne, a kwarki urokowe, kwarki trzeciej generacji to kwarki górne i dolne.

Wszystkie kwarki mają liczbę barytonową (B = 1/3) i liczbę leptonów (L = 0). Smak determinuje pewne inne unikalne właściwości opisane w poszczególnych opisach.

Kwarki w górę i w dół tworzą protony i neutrony, widoczne w jądrze zwykłej materii. Są najlżejsze i najbardziej stabilne. Cięższe kwarki powstają w zderzeniach wysokoenergetycznych i szybko rozpadają się na kwarki w górę i w dół. Proton składa się z dwóch kwarków górnych i kwarków dolnych. Neutron składa się z jednego kwarka górnego i dwóch kwarków dolnych.

W górę kwarka (symbol u)

• Słaba izospina: +1/2
• Izospin (ja_z): +1/2
• Opłata (proporcja mi): +2/3
• Masa (w MeV / c²): 1,5 do 4,0

Kwark dolny (symbol re)

• Słaba izospina: -1/2
• Izospin (ja_z): -1/2
• Opłata (proporcja mi): -1/3
• Masa (w MeV / c²): 4 do 8

Kwark Urok (symbol do)

• Słaba izospina: +1/2
• Urok (do): 1
• Opłata (proporcja mi): +2/3
• Masa (w MeV / c²): 1150–1350

Dziwny kwark (symbol s)

• Słaba izospina: -1/2
• Dziwność (S.): -1
• Opłata (proporcja mi): -1/3
• Masa (w MeV / c²): Od 80 do 130

Górny kwark (symbol t)

• Słaba izospina: +1/2
• Topness (T.): 1
• Opłata (proporcja mi): +2/3
• Masa (w MeV / c²): Od 170200 do 174800

Dolny kwark (symbol b)

• Słaba izospina: -1/2
• Dno (B'): 1
• Opłata (proporcja mi): -1/3
• Masa (w MeV / c²): Od 4100 do 4400