Кварк является одним из фундаментальные частицы в физике. Они соединяются, чтобы сформировать адроны, такие как протоны и нейтроны, которые являются компонентами ядер атомов. Изучение кварков и взаимодействий между ними через сильную силу называется физикой частиц.
Античастица кварка - это антикварк. Кварки и антикварки - единственные две фундаментальные частицы, которые взаимодействуют через все четыре фундаментальные силы физики: гравитация, электромагнетизм и сильные и слабые взаимодействия.
Кварки и конфайнмент
Кварк экспонатов лишение свободыЭто означает, что кварки не наблюдаются независимо, но всегда в сочетании с другими кварками. Это делает невозможным непосредственное измерение свойств (массы, спина и четности); эти черты должны быть выведены из частиц, состоящих из них.
Эти измерения показывают нецелое вращение (либо +1/2, либо -1/2), поэтому кварки фермионы и следуйте Принцип исключения Паули.
При сильном взаимодействии между кварками они обмениваются глюонами - безмассовыми векторными калибровочными бозонами, несущими пару цветных и антицветных зарядов. При обмене глюонами цвет кварков меняется. Эта цветовая сила самая слабая, когда кварки находятся близко друг к другу, и становится сильнее, когда они раздвигаются.
Кварки настолько сильно связаны силой цвета, что, если энергии для их разделения достаточно, образуется пара кварк-антикварк, которая связывается с любым свободным кварком с образованием адрона. В результате свободные кварки никогда не видны в одиночку.
Ароматы кварков
Есть шесть ароматизаторы кварков: вверх, вниз, странно, очарование, низ и верх. Вкус кварка определяет его свойства.
Кварки с зарядом + (2/3)е называются до типа кварки, и те, с зарядом - (1/3)е называются понижающего типа.
Есть три поколения кварков, на основе пар слабого положительного / отрицательного, слабого изоспина. Кварки первого поколения - это кварки вверх и вниз, странные кварки второго поколения, кварки очарования, кварки третьего поколения - верхние и нижние кварки.
Все кварки имеют барионное число (B = 1/3) и лептонное число (L = 0). Аромат определяет некоторые другие уникальные свойства, описанные в отдельных описаниях.
Кварки вверх и вниз составляют протоны и нейтроны, видимые в ядре обычной материи. Они самые легкие и самые стабильные. Более тяжелые кварки образуются при столкновениях при высоких энергиях и быстро распадаются на кварки вверх и вниз. Протон состоит из двух вверх кварков и вниз кварка. Нейтрон состоит из одного восходящего кварка и двух нижних кварков.
Кварки первого поколения
Вверх кварк (символ U)
- Слабый Isospin: +1/2
- Изоспин (яZ): +1/2
- Заряд (доля е): +2/3
- Масса (в МэВ / с2): 1,5 до 4,0
Вниз кварк (символ d)
- Слабый Isospin: -1/2
- Изоспин (яZ): -1/2
- Заряд (доля е): -1/3
- Масса (в МэВ / с2): От 4 до 8
Кварки второго поколения
Шарм Кварк (символ с)
- Слабый Isospin: +1/2
- Очарование (С): 1
- Заряд (доля е): +2/3
- Масса (в МэВ / с2): С 1150 по 1350
Странный кварк (символ s)
- Слабый Isospin: -1/2
- Странность (S): -1
- Заряд (доля е): -1/3
- Масса (в МэВ / с2): От 80 до 130
Кварки третьего поколения
Верхний кварк (символ T)
- Слабый Isospin: +1/2
- Топность (T): 1
- Заряд (доля е): +2/3
- Масса (в МэВ / с2): 170200 до 174800
Нижний кварк (символ б)
- Слабый Isospin: -1/2
- Нижняя часть (B»): 1
- Заряд (доля е): -1/3
- Масса (в МэВ / с2): 4100 до 4400