Kwark puchowy - Down quark
Kompozycja | Cząstka elementarna |
---|---|
Statystyka | Fermionic |
Pokolenie | Pierwszy |
Interakcje | silna , słaba , siła elektromagnetyczna , grawitacja |
Symbol | re |
Antycząstka | W dół antykwark ( re ) |
Teoretyzowane |
Murray Gell-Mann (1964) George Zweig (1964) |
Odkryty | SLAC (1968) |
Masa | 4.7 +0,5 -0,3 MeV / c 2 |
Rozpada się na | Kwark stabilny lub górny + Electron + Electron antineutrino |
Ładunek elektryczny | - 1 / 3 mi |
Opłata za kolor | tak |
Obracać | 1 / 2 |
Słaba izospina | LH : - 1 / 2 , RH : 0 |
Słabe hiperładowanie | LH : 1 / 3 , RH : - 2 / 3 |
Twaróg dół lub d twaróg (symbol: d) w drugim najlżejszy wszystkich kwarkach , typu cząstek elementarnych , a głównym składnikiem substancji . Wraz z kwarkiem górnym tworzy neutrony (jeden górny, dwa dolne) i protony (dwa górne i jeden dolny) jąder atomowych . Jest częścią materii pierwszego pokolenia , ma ładunek elektryczny - 1 / 3 e i nagie masy z 4.7 +0,5
-0,3 MeV / c 2 . Podobnie jak wszystkie kwarki , kwark dolny jest fermionem elementarnym ze spinem 1 / 2 i doświadcza wszystkich czterech podstawowych interakcji : grawitacji , elektromagnetyzmu , oddziaływań słabych i oddziaływań silnych . Antyczastka z twarogu dół jest antykwarka dół (czasami nazywane antidown kwark lub po prostu antidown ), która różni się od niego tylko tym, że niektóre z jego właściwości mają jednakową wielkość, lecz przeciwny znak .
Jej istnienie (wraz z tym z góry i dziwnych kwarków ) Postulowano w 1964 roku przez Murray Gell-Mann i George Zweig wyjaśnić Eightfold Way systemu klasyfikacji hadronów . Kwark dolny został po raz pierwszy zaobserwowany podczas eksperymentów w Stanford Linear Accelerator Center w 1968 roku.
Historia
W początkach fizyki cząstek elementarnych (pierwsza połowa XX wieku) hadrony, takie jak protony , neutrony i piony , uważano za cząstki elementarne . Jednak po odkryciu nowych hadronów „ zoo cząstek ” rozrosło się z kilku cząstek na początku lat 30. i 40. XX wieku do kilkudziesięciu w latach pięćdziesiątych. Relacje między każdym z nich były niejasne do 1961 roku, kiedy Murray Gell-Mann i Yuval Ne'eman (niezależnie od siebie) zaproponowali schemat klasyfikacji hadronów zwany Ośmioraką Drogą , lub mówiąc bardziej technicznie, symetrią smaku SU (3) .
Ten schemat klasyfikacji zorganizował hadrony w multiplety izospinowe , ale podstawa fizyczna była nadal niejasna. W 1964 roku, Gell-Mann i George Zweig (niezależnie od siebie) zaproponował modelu twarogu , następnie składający się tylko w górę , w dół i dziwnych kwarków. Jednakże, chociaż model kwarków wyjaśniał Ośmioraką Drogę, nie znaleziono bezpośrednich dowodów na istnienie kwarków aż do 1968 roku w Centrum Akceleratora Liniowego Stanforda . Eksperymenty z głębokim nieelastycznym rozpraszaniem wykazały, że protony miały podstrukturę i że protony zbudowane z trzech bardziej fundamentalnych cząstek wyjaśniają dane (potwierdzając w ten sposób model kwarkowy).
Początkowo ludzie byli niechętni zidentyfikować trzy ciała jak kwarki, zamiast preferując Richard Feynman „s Parton opis, ale z czasem stała się teoria kwarków akceptowane (patrz Rewolucja listopadowa ).
Masa
Pomimo tego, że jest niezwykle powszechna, nieosłonięta masa kwarku dolnego nie jest dobrze określona, ale prawdopodobnie mieści się między 4,5 a 5,3 MeV / c 2 . Obliczenia kratownicy QCD dają bardziej precyzyjną wartość: 4,79 ± 0,16 MeV / c 2 .
W przypadku znalezienia w mezonach (cząstki złożone z jednego kwarka i jednego antykwarka ) lub barionach (cząstki złożone z trzech kwarków) „masa efektywna” (lub masa „ubrana”) kwarków staje się większa z powodu energii wiązania spowodowanej przez pole gluonowe między kwarkami (patrz równoważność masy i energii ). Na przykład efektywna masa dolnych kwarków w protonie wynosi około 300 MeV / c 2 . Ponieważ sama masa dolnych kwarków jest tak mała, nie można jej w prosty sposób obliczyć, ponieważ trzeba wziąć pod uwagę efekty relatywistyczne.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
- A. Ali, G. Kramer; Kramer (2011). „JETS i QCD: historyczny przegląd odkrycia dżetów kwarkowych i gluonowych oraz ich wpływu na QCD”. European Physical Journal H . 36 (2): 245. arXiv : 1012.2288 . Bibcode : 2011EPJH ... 36..245A . doi : 10.1140 / epjh / e2011-10047-1 . S2CID 54062126 .
- R. Nave. „Kwarki” . HyperPhysics . Georgia State University , Wydział Fizyki i Astronomii . Źródło 2008-06-29 .
- A. Pickering (1984). Konstruowanie kwarków . University of Chicago Press . s. 114–125. ISBN 978-0-226-66799-7 .