Definizione di quark in fisica

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Un quark è uno dei particelle fondamentali in fisica. Si uniscono per formare adroni, come protoni e neutroni, che sono componenti dei nuclei degli atomi. Lo studio dei quark e delle loro interazioni attraverso la forza forte è chiamato fisica delle particelle.

L'antiparticella di un quark è l'antiquark. Quark e antiquark sono le uniche due particelle fondamentali che interagiscono attraverso tutto quattro forze fondamentali della fisica : gravitazione, elettromagnetismo e forte e interazioni deboli .

Quark e confinamento

Esibisce un quark confinamento , il che significa che i quark non vengono osservati indipendentemente ma sempre in combinazione con altri quark. Ciò rende impossibile misurare direttamente le proprietà (massa, spin e parità); questi tratti devono essere dedotti dalle particelle che li compongono.

Queste misurazioni indicano uno spin non intero (o +1/2 o -1/2), quindi i quark sono fermioni e segui il Principio di esclusione di Pauli .

Nella forte interazione tra i quark, si scambiano i gluoni, che sono bosoni di gauge vettoriali privi di massa che portano una coppia di cariche di colore e anticolore. Quando si scambiano i gluoni, il colore dei quark cambia. Questa forza del colore è più debole quando i quark sono vicini tra loro e diventa più forte man mano che si allontanano.

I quark sono così fortemente legati dalla forza del colore che se c'è abbastanza energia per separarli, viene prodotta una coppia quark-antiquark e si lega con qualsiasi quark libero per produrre un adrone. Di conseguenza, i quark liberi non vengono mai visti da soli.

Sapori di quark

Ce ne sono sei sapori di quark: up, down, strange, charm, bottom e top. Il sapore del quark determina le sue proprietà.

Quark con una carica di +(2/3) e sono chiamati tipo up quark e quelli con carica di -(1/3) e sono chiamati tipo verso il basso .

Ce ne sono tre generazioni di quark, basato su coppie di debole positivo/negativo, debole isospin. I quark di prima generazione sono quark up e down, i quark di seconda generazione sono strani e i quark charm, i quark di terza generazione sono quark top e bottom.

Tutti i quark hanno un numero barionico (B = 1/3) e un numero leptonico (L = 0). Il sapore determina alcune altre proprietà uniche, descritte nelle singole descrizioni.

I quark up e down formano protoni e neutroni, visti nel nucleo della materia ordinaria. Sono i più leggeri e stabili. I quark più pesanti sono prodotti in collisioni ad alta energia e decadono rapidamente in quark up e down. Un protone è composto da due quark up e un quark down. Un neutrone è composto da un quark up e due quark down.

Quark di prima generazione

Up quark (simbolo in )

Isospin debole:+1/2Isospin ( io_{Insieme a} ):+1/2Addebito (proporzione di e ):+23Massa (in MeV/c^Due):Da 1,5 a 4,0

Down quark (simbolo d )

Isospin debole:-1/2Isospin ( io_{Insieme a} ):-1/2Addebito (proporzione di e ):-1/3Massa (in MeV/c^Due): da 4 a 8

Quark di seconda generazione

Charm quark (simbolo c )

Isospin debole:+1/2Fascino ( C ):1Addebito (proporzione di e ):+23Massa (in MeV/c^Due):1150-1350

Strano quark (simbolo S )

Isospin debole:-1/2Stranezza ( S ):-1Addebito (proporzione di e ):-1/3Massa (in MeV/c^Due):Da 80 a 130

Quark di terza generazione

Top quark (simbolo t )

Isospin debole:+1/2apice ( T ):1Addebito (proporzione di e ):+23Massa (in MeV/c^Due):da 170200 a 174800

Quark inferiore (simbolo b )

Isospin debole:-1/2Fondo ( B' ):1Addebito (proporzione di e ):-1/3Massa (in MeV/c^Due):4100-4400