Вверх кварк - Up quark
| Сочинение | Элементарная частица |
|---|---|
| Статистика | Фермионный |
| Семья | Кварк |
| Поколение | Первый |
| Взаимодействия | сильная , слабая , электромагнитная сила , гравитация |
| Символ | ты |
| Античастица | Вверх антикварк ( ты ) |
| Теоретически |
Мюррей Гелл-Манн (1964) Джордж Цвейг (1964) |
| Обнаруженный | SLAC (1968 г.) |
| Масса | 2.2+0,5 −0,4 МэВ / c 2 |
| Распадается на | Стабильный или нижний кварк + позитрон + электронное нейтрино |
| Электрический заряд | + 2/3 е |
| Цвет заряда | да |
| Вращаться | 1/2 |
| Слабый изоспин | LH : +1/2, RH : 0 |
| Слабый гиперзаряд | LH : +1/3, RH : +4/3 |
Кварк или кварк (символ: и) является самым легким из всех кварков , типом элементарной частицы , и основная составляющая материи . Вместе с нижним кварком он образует нейтроны (один верхний кварк, два нижних кварка) и протоны (два верхних кварка, один нижний кварк) атомных ядер . Является частью материи первого поколения , имеет электрический заряд +2/3 е и голая масса из2.2+0,5
−0,4 МэВ / c 2 . Как и все кварки , верхний кварк представляет собой элементарный фермион со спином 1/2, и испытывает все четыре фундаментальных взаимодействия : гравитацию , электромагнетизм , слабые взаимодействия и сильные взаимодействия . Античастица из кварка является до антикварковой (иногда называемый antiup кварк или просто antiup ), который отличается от него только в том , что некоторые из его свойств, такие как заряд имеет равную величину , но противоположный знак .
Его существование (наряду с нижними и странными кварками ) было постулировано в 1964 году Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом для объяснения восьмеричной классификации адронов . Вверх-кварк впервые был обнаружен в экспериментах в Стэнфордском центре линейных ускорителей в 1968 году.
История
| Стандартная модель в физике элементарных частиц |
|---|
  |
В начале физики элементарных частиц (первая половина 20 века) адроны, такие как протоны , нейтроны и пионы, считались элементарными частицами . Однако по мере открытия новых адронов « зоопарк частиц » вырос с нескольких частиц в начале 1930-х и 1940-х годов до нескольких десятков в 1950-х годах. Отношения между каждым из них были неясными до 1961 года, когда Мюррей Гелл-Манн и Ювал Нееман (независимо друг от друга) предложили схему классификации адронов, названную Восьмеричным путем , или, говоря более техническими терминами, симметрией ароматов SU (3) .
Эта классификационная схема организовала адроны в изоспиновые мультиплеты , но физическая основа, лежащая в основе этого, все еще оставалась неясной. В 1964 году Гелл-Манн и Джордж Цвейг (независимо друг от друга) предложили кварковую модель , в то время состоящую только из верхних, нижних и странных кварков . Однако, хотя модель кварков объясняла Восьмеричный путь, до 1968 года в Стэнфордском центре линейных ускорителей не было обнаружено никаких прямых доказательств существования кварков . Эксперименты по глубокому неупругому рассеянию показали, что протоны имеют субструктуру, и что протоны, состоящие из трех более фундаментальных частиц, объясняют данные (таким образом подтверждая кварковую модель ).
Сначала люди не хотел , чтобы описать три тела как кварки, предпочитая вместо этого Ричард Фейнман «s партонного описания, но с течением времени теории кварков стало принято (см Ноябрьской революции ).
Масса
Несмотря на то, что чистая масса верхнего кварка является чрезвычайно распространенной, она не определена должным образом, но, вероятно, находится в диапазоне от 1,8 до3,0 МэВ / c 2 . Расчеты КХД на решетке дают более точное значение:2,01 ± 0,14 МэВ / c 2 .
При обнаружении в мезонах (частицы, состоящие из одного кварка и одного антикварка ) или барионов (частицы, состоящие из трех кварков), «эффективная масса» (или «одетая» масса) кварков становится больше из-за энергии связи, вызванной глюонным полем. между каждым кварком (см. эквивалентность массы и энергии ). Чистая масса ап-кварков настолько мала, что ее невозможно вычислить напрямую, поскольку необходимо учитывать релятивистские эффекты.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- А. Али, Г. Крамер; Крамер (2011). «СТРУИ и КХД: исторический обзор открытия кварковых и глюонных струй и их влияния на КХД». Европейский физический журнал H . 36 (2): 245. arXiv : 1012.2288 . Bibcode : 2011EPJH ... 36..245A . DOI : 10.1140 / epjh / e2011-10047-1 . S2CID 54062126 .
- R. Nave. «Кварки» . Гиперфизика . Государственный университет Джорджии , факультет физики и астрономии . Проверено 29 июня 2008 .
- А. Пикеринг (1984). Конструирование кварков . Издательство Чикагского университета . С. 114–125. ISBN 978-0-226-66799-7.