Kvarkide määratlus füüsikas

Kvark on üks neist põhiosakesed füüsikas. Nad ühinevad, et moodustada hadroone, näiteks prootoneid ja neutroneid, mis on aatomite tuumade komponendid. Kvarkide ja nendevahelise vastasmõju uurimist tugeva jõu kaudu nimetatakse osakeste füüsikaks.

Kvargi antiosake on antiik. Kvargid ja antikvargad on ainsad kaks põhiosakest, mis interakteeruvad kõigi kaudu neli füüsika põhijõud: gravitatsioon, elektromagnetism ning tugev ja nõrk koostoime.

Näitusel on kvark sünnitus, mis tähendab, et kvarke ei vaadelda iseseisvalt, vaid alati kombinatsioonis teiste kvarkidega. See muudab omaduste (massi, keerutuse ja pariteedi) kindlaksmääramise võimatuks otse mõõta; need tunnused tuleb tuletada neist koosnevatest osakestest.

Need mõõtmised näitavad täisarvu spinni (kas +1/2 või -1/2), seega kvargid on fermioonid ja järgige Pauli välistamise põhimõte.

Kvarkide tihedas interaktsioonis vahetavad nad glüoone, mis on massita vektormõõdulised bosonid, mis kannavad paari värvi- ja värvusvastast laengut. Gluonide vahetamisel muutub kvarkide värvus. See värvijõud on kõige nõrgem, kui kvargid asuvad üksteise lähedal ja muutuvad lahus liikudes tugevamaks.

Kvarke seob värvijõud nii tugevalt, et kui nende eraldamiseks on piisavalt energiat, moodustub kvark-antikvaaripaar, mis seob hadroni saamiseks mis tahes vaba kvarkiga. Selle tulemusel ei näe vabu kvarke kunagi üksi.

Neid on kuus maitsed kvarke: üles, alla, imelikku, sarmi, põhja ja ülaosa. Kvarki maitse määrab selle omadused.

Kvargid, mille laadimine on + (2/3)e nimetatakse üles-tüüpi kvargid ja need, mille laeng on - (1/3)e nimetatakse alla-tüüpi.

Seal on kolm põlvkonnad kvarkide arv, mis põhineb nõrga positiivse / negatiivse ja nõrga isospiini paaridel. Esimese põlvkonna kvargid on üles ja alla kvargid, teise põlvkonna kvargid on imelikud ja sarmikvargid, kolmanda põlvkonna kvargid on ülemised ja alumised kvargid.

Kõigil kvarkidel on baroononarv (B = 1/3) ja leptonarv (L = 0). Maitse määrab teatud muud ainulaadsed omadused, mida kirjeldatakse eraldi kirjeldustes.

Üles ja alla kvargid moodustavad prootonid ja neutronid, mida on näha tavalise mateeria tuumas. Need on kõige kergemad ja stabiilsemad. Raskemad kvargid tekivad kõrge energiaga kokkupõrgete korral ja lagunevad kiiresti üles ja alla kvarkideks. Prooton koosneb kahest kvarkist üles ja allapoole. Neutron koosneb ühest üles kvarkist ja kahest allapoole kvarki.

Üles kvar (sümbol u)

• Nõrk Isospin: +1/2
• Isospin (Mina_z): +1/2
• Maks (osakaalust) e): +2/3
• Mass (MeV / c²): 1,5 kuni 4,0

Allapoole kvarkk (sümbol d)

• Nõrk Isospin: -1/2
• Isospin (Mina_z): -1/2
• Maks (osakaalust) e): -1/3
• Mass (MeV / c²): 4 kuni 8

Võluvarre (sümbol c)

• Nõrk Isospin: +1/2
• Võlu (C): 1
• Maks (osakaalust) e): +2/3
• Mass (MeV / c²): 1150 kuni 1350

Kummaline kvark (sümbol s)

• Nõrk Isospin: -1/2
• Kummalisus (S): -1
• Maks (osakaalust) e): -1/3
• Mass (MeV / c²): 80 kuni 130

Ülemine kvark (sümbol t)

• Nõrk Isospin: +1/2
• Topness (T): 1
• Maks (osakaalust) e): +2/3
• Mass (MeV / c²): 170200 kuni 174800

Alumine kvar (sümbol b)

• Nõrk Isospin: -1/2
• Põhi (B '): 1
• Maks (osakaalust) e): -1/3
• Mass (MeV / c²): 4100 kuni 4400