Gornji kvark

С Википедије, слободне енциклопедије
Gornji kvark
KompozicijaElementarna čestica
StatistikeFermioni
GeneracijaPrva
Interakcijejaka, slaba, elektromagnetna, gravitacija
Simbolu
AntičesticaGornji antikvark (u)
TeorijeMari Gel-Man (1964)
Džordž Cvejg (1964)
OtkrivenSLAC (1968)
Masa2,2+0,5
−0,4
 MeV/c2
[1]
Raspad uStabilan, ili donji kvark + pozitron + elektronski neutrino
Naelektrisanje+2/3 e
Boja nabojaDa
Spin1/2
Slabi izospinLH: +1/2, RH: 0
Slabi hipernabojLH: +1/3, RH: +4/3

Gornji kvark ili u kvark je jedan od elementarnih čestica od kojih se sastoji materija. Najlakši je od svih kvarkova. Zajedno sa donjim kvarkom čini neutrone (1 gornji kvark i 2 donja kvarka) te protone (2 gornja kvarka i 1 donji kvark) koji su deo atomskih jezgara. Čini prvu porodicu čestica prema standardnom modelu. Ima naboj od +2/3 e i masu između 2,2+0,5
−0,4
 MeV/c2
.[1] Kao i svi kvarkovi spada u grupu fermiona sa spinom od 1/2. Na njega deluju sva 4 osnovna međudelovanja: gravitaciono, elektromagnetno, slabo i jako. Antičestica gornjem kvarku je gornji antikvark.

Njegovo postojanje (zajedno sa donjim i čudnim kvarkovima) postulirali su 1964. godine Mari Gel-Man i Džordž Cvejg da bi objasnili klasifikacionu šemu Osmostrukog puta hadrona. Gornji kvark je prvi put uočen u eksperimentima u Stanfordskom linearno akceleratorskom centru 1968. godine.

Istorija[уреди | уреди извор]

Na počecima fizike čestica (prva polovina 20. veka), za hadrone poput protona, neutrona i piona se smatralo da su elementarne čestice. Međutim, kako su otkriveni novi hadroni, kolekcija čestica se uvećala sa od nekoliko čestica ranih 1930-ih i 1940-ih do nekoliko desetina tokom 1950-ih. Odnosi između svake od njih bili su nejasni do 1961. godine, kada su Mari Gel-Man[2] i Juval Neman[3] (nezavisno jedan od drugog) predložili šemu klasifikacije hadrona pod nazivom Osmostruki put, ili u tehničkom smislu SU(3) simetrija ukusa.

Ova klasifikaciona šema organizovala je hadrone u izospinske multiplete, mada fizička osnova koja stoji iza toga još uvek nije jasna. Godine 1964. godine, Gel-Man[4] i Džordž Cvejg[5][6] (nezavisno jedni od drugih) predložili su model kvarka, koji se tada sastojao samo od gornjeg, donjeg i stranog kvarka.[7] Međutim, mada je model kvarka objašnjavao Osmostruki put, direktni dokazi o postojanju kvarkova nisu pronađeni do 1968. godine u Stanfordskom linearnom akceleratorskom centru.[8][9] Eksperimenti dubokog neelastičnog rasipanja pokazali su da protoni imaju podstrukturu, i da protoni napravljeni od tri temeljnije čestice objašnjavaju podatke (čime potvrđuju model kvarka).[10]

U početku tri tela opisivana kao kvarkovi, već je korišten Ričard Fejnmanov opis partona,[11][12][13] ali vremenom je teorija kvarkova postala prihvaćena (pogledajte Novembarsku revoluciju).[14]

Masa[уреди | уреди извор]

Uprkos tome što je izuzetno čest, masa gornjeg kvarka nije jasno utvrđena, već se smatra da verovatno leži između 1,8 i 3,0 MeV/c2.[15] Proračuni QCD rešetke daju precizniju vrednost: 2,01±0,14 MeV/c2.[16]

Kada se nađu u mezonima (čestice od jednog kvarka i jedan antikvark) ili barionima (čestice od tri kvarka), ’fektivna masa’ (ili ’odevena’ masa) kvarkova postaje veća zbog energije vezivanja uzrokovane gluonskim poljem između svakog kvarka (videti ekvivalenciju mase i energije). Gola masa kvarkova je toliko mala da se ne može direktno izračunati, jer se moraju uzeti u obzir relativistički efekti.

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ а б M. Tanabashi et al. (Particle Data Group) (2018). „Review of Particle Physics”. Physical Review D. 98 (3): 1—708. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. PMID 10020536. doi:10.1103/PhysRevD.98.030001Слободан приступ. 
  2. ^ M. Gell-Mann (2000) [1964]. „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. стр. 11. ISBN 978-0-7382-0299-0. 
    Original: M. Gell-Mann (1961). „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Synchrotron Laboratory Report CTSL-20. California Institute of Technology. 
  3. ^ Y. Ne'eman (2000) [1964]. „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. ISBN 978-0-7382-0299-0. 
    Original Y. Ne'eman (1961). „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Nuclear Physics. 26 (2): 222—229. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1. 
  4. ^ M. Gell-Mann (1964). „A Schematic Model of Baryons and Mesons”. Physics Letters. 8 (3): 214—215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3. 
  5. ^ G. Zweig (1964). „An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking”. CERN Report No.8181/Th 8419. 
  6. ^ G. Zweig (1964). „An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II”. CERN Report No.8419/Th 8412. 
  7. ^ B. Carithers, P. Grannis (1995). „Discovery of the Top Quark” (PDF). Beam Line. 25 (3): 4—16. Приступљено 2008-09-23. 
  8. ^ Bloom, E. D.; Coward, D.; Destaebler, H.; Drees, J.; Miller, G.; Mo, L.; Taylor, R.; Breidenbach, M.; et al. (1969). „High-Energy Inelastic ep Scattering at 6° and 10°”. Physical Review Letters. 23 (16): 930—934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.930Слободан приступ. 
  9. ^ M. Breidenbach; Friedman, J.; Kendall, H.; Bloom, E.; Coward, D.; Destaebler, H.; Drees, J.; Mo, L.; Taylor, R.; et al. (1969). „Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering”. Physical Review Letters. 23 (16): 935—939. Bibcode:1969PhRvL..23..935B. OSTI 1444731. doi:10.1103/PhysRevLett.23.935. 
  10. ^ J. I. Friedman. „The Road to the Nobel Prize”. Hue University. Архивирано из оригинала на датум 2008-12-25. Приступљено 2008-09-29. 
  11. ^ R. P. Feynman (1969). „Very High-Energy Collisions of Hadrons” (PDF). Physical Review Letters. 23 (24): 1415—1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415. 
  12. ^ S. Kretzer; Lai, H.; Olness, Fredrick; Tung, W.; et al. (2004). „CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects”. Physical Review D. 69 (11): 114005. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. S2CID 119379329. arXiv:hep-ph/0307022Слободан приступ. doi:10.1103/PhysRevD.69.114005. 
  13. ^ D. J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. стр. 42. ISBN 978-0-471-60386-3. 
  14. ^ M. E. Peskin, D. V. Schroeder (1995). An introduction to quantum field theoryНеопходна слободна регистрација. Addison–Wesley. стр. 556. ISBN 978-0-201-50397-5. 
  15. ^ J. Beringer (Particle Data Group); et al. (2012). „PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)' (PDF). Particle Data Group. Приступљено 2013-02-21. 
  16. ^ Cho, Adrian (април 2010). „Mass of the Common Quark Finally Nailed Down”. Science Magazine. 

Literatura[уреди | уреди извор]

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]