Kvarku definīcija fizikā

MARKS GARLIKS / Getty Images

Kvarks ir viens no pamatdaļiņas fizikā. Tie savienojas, veidojot hadronus, piemēram, protonus un neitronus, kas ir atomu kodolu sastāvdaļas. Kvarku izpēti un to savstarpējo mijiedarbību, izmantojot spēcīgu spēku, sauc par daļiņu fiziku.

Kvarka antidaļiņa ir antikvarks. Kvarki un antikvarki ir vienīgās divas pamatdaļiņas, kas mijiedarbojas caur visām četri fizikas pamatspēki : gravitācija, elektromagnētisms un spēcīgais un vāja mijiedarbība .

Kvarki un ieslodzījums

Izstāda kvarku ieslodzījums , kas nozīmē, ka kvarki netiek novēroti neatkarīgi, bet vienmēr kopā ar citiem kvarkiem. Tas padara īpašību noteikšanu (masu, spinu un paritāti) neiespējamu tieši izmērīt; šīs pazīmes ir jāsecina no daļiņām, kas sastāv no tām.

Šie mērījumi norāda uz griešanos, kas nav vesels skaitlis (+1/2 vai -1/2), tāpēc kvarki ir fermions un sekojiet Pauli izslēgšanas princips .

Spēcīgā mijiedarbībā starp kvarkiem tie apmainās ar gluoniem, kas ir bezmasas vektora mērierīces bozoni, kas satur krāsu un pretkrāsu lādiņu pāri. Mainot gluonus, mainās kvarku krāsa. Šis krāsas spēks ir vājākais, ja kvarki atrodas tuvu viens otram, un kļūst spēcīgāki, kad tie attālinās.

Kvarkus tik ļoti saista krāsu spēks, ka, ja ir pietiekami daudz enerģijas, lai tos atdalītu, veidojas kvarku un antikvarku pāris, kas saistās ar jebkuru brīvu kvarku, veidojot hadronu. Tā rezultātā brīvie kvarki nekad nav redzami atsevišķi.

Kvarku garšas

Ir seši garšas kvarki: uz augšu, uz leju, dīvaini, šarms, apakšā un augšā. Biezpiena garša nosaka tā īpašības.

Kvarki ar lādiņu +(2/3) un tiek saukti up-tipa kvarki un tie, kuru lādiņš ir -(1/3) un tiek saukti dūnu tipa .

Ir trīs paaudzes kvarku, pamatojoties uz vāju pozitīvu/negatīvu, vāju izospinu pāriem. Pirmās paaudzes kvarki ir augšup un lejup, otrās paaudzes kvarki ir dīvaini, un šarmu kvarki, trešās paaudzes kvarki ir augšējie un apakšējie kvarki.

Visiem kvarkiem ir bariona skaitlis (B = 1/3) un leptona skaitlis (L = 0). Aromāts nosaka dažas citas unikālas īpašības, kas aprakstītas atsevišķos aprakstos.

Augšup un lejup esošie kvarki veido protonus un neitronus, kas redzami parastās vielas kodolā. Tie ir vieglākie un stabilākie. Smagākie kvarki rodas augstas enerģijas sadursmēs un ātri sadalās augšup un lejup kvarkos. Protons sastāv no diviem augšupvērstiem kvarkiem un leju kvarkiem. Neitrons sastāv no viena augšupvērstā kvarka un diviem lejupvērstiem kvarkiem.

Pirmās paaudzes kvarki

Uz augšu kvarks (simbols iekšā )

Vājš Isospin:+1/2Isospin ( es_Ar ):+1/2Maksa (proporcija no un ):+23Masa (MeV/c^divi):1,5 līdz 4,0

Dūnu kvarks (simbols d )

Vājš Isospin:-1/2Isospin ( es_Ar ):-1/2Maksa (proporcija no un ):-1/3Masa (MeV/c^divi): no 4 līdz 8

Otrās paaudzes kvarki

Šarms kvarks (simbols c )

Vājš Isospin:+1/2Šarms ( C ):1Maksa (proporcija no un ):+23Masa (MeV/c^divi):1150 līdz 1350

Dīvains kvarks (simbols s )

Vājš Isospin:-1/2Dīvainība ( S ):-1Maksa (proporcija no un ):-1/3Masa (MeV/c^divi):80 līdz 130

Trešās paaudzes kvarki

Augšējais kvarks (simbols t )

Vājš Isospin:+1/2Topness ( T ):1Maksa (proporcija no un ):+23Masa (MeV/c^divi):170200 līdz 174800

Apakšējais kvarks (simbols b )

Vājš Isospin:-1/2dibens ( B' ):1Maksa (proporcija no un ):-1/3Masa (MeV/c^divi):4100 līdz 4400