Сколько существует кварков?

21

Статья посвящена кваркам — основным компонентам материи во Вселенной. Описывается их классификация, свойства, взаимодействия и история открытия. Кварки являются ключевыми частями структуры атомов и участвуют в различных фундаментальных взаимодействиях.

Кварк — элементарная частица и фундаментальная составляющая материи, играющая важнейшую роль в структуре атомных ядер. Кварки объединяются в составные частицы, называемые адронами, среди которых наиболее стабильными являются протоны и нейтроны. Все обычно наблюдаемое вещество состоит из верхних и нижних кварков, а также электронов. Однако кварки никогда не существуют изолированно из-за явления, известного как удержание цвета; они могут быть обнаружены только внутри адронов, таких как барионы и мезоны, или в кварк-глюонной плазме.

Кварк
Источник изображения: sergf.ru

Классификация кварков

Существует шесть типов кварков, также называемых ароматами: нижний (d), верхний (u), странный (s), очарованный (c), прелестный (b), истинный (t). Каждый кварк характеризуется несколькими внутренними свойствами, включая:

  • Электрический заряд
  • Масса
  • Цветовой заряд
  • Спин

Кварки являются уникальными элементарными частицами в Стандартной модели физики элементарных частиц, поскольку они участвуют во всех четырёх фундаментальных взаимодействиях (электромагнитном, гравитационном, сильном и слабом) и имеют дробный электрический заряд, а именно:

Кварк Электрический заряд Масса (МэВ/с²)
u (верхний) +2/3 ≈ 2.3
d (нижний) -1/3 ≈ 4.8
s (странный) -1/3 ≈ 95
c (очарованный) +2/3 ≈ 1,280
b (прелестный) -1/3 ≈ 4,180
t (истинный) +2/3 ≈ 174,000
Элементарная частица — Википедия
Источник изображения: ru.wikipedia.org

Антикварки

Каждому кварку соответствует его антикварк, который отличается от кварка лишь знаком его электрического заряда. Например, антикварк s имеет заряд +1/3, что противоположно заряду s-кварка. Таким образом, антикварки имеют такие же массы, как и кварки, но их другие квантовые числа, как барионное число и ароматы, противоположны.

Структура адронов

Кварки объединяются в адроны, которые делятся на два типа:

  • Барионы: Состоят из трёх кварков (qqq) и имеют барионное число B = +1. Примеры: протон (uud), нейтрон (udd).
  • Мезоны: Состоят из кварка и антикварка (q) с барионным зарядом B = 0. Примеры: π⁺ (u, d̄), π⁻ (d, ū).
Кварки - кирпичики материи | Пикабу
Источник изображения: pikabu.ru

История открытия кварков

Модель кварков была предложена физиками Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году. Первоначально были предложены три кварка: u, d и s. Позже, в результате экспериментов, были добавлены еще три: c, b и t. В 1995 году был обнаружен t-кварк, который является самым тяжёлым кварком, массой 174 ГэВ/с².

Кварк — Викизнание... Это Вам НЕ Википедия!
Источник изображения: www.wikiznanie.ru

Заключение

Кварки представляют собой фундаментальные строительные элементы материи во Вселенной. Их уникальные свойства и взаимодействия открывают множество возможностей для дальнейших исследований в области физики элементарных частиц. Несмотря на то что кварки никогда не наблюдаются в свободном состоянии, их существование подтверждено множеством экспериментов и наблюдений.

Люди также спрашивают

Сколько видов кварков существует?

Существует шесть типов кварков, известных как ароматы: нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный, истинный.

Полный ответ на сайте ru.wikipedia.org


Сколько ароматов кварков существует?

Существует шесть кварковых ароматов, по числу типов кварков: u, d, s, c, b, t. Аромат кварков сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях, но не сохраняется в слабых взаимодействиях.

Полный ответ на сайте ru.wikipedia.org


Сколько кварков в атоме?

Каждый протон и нейтрон внутри ядра атома состоит из трех кварков. Масса кварков, которые появляются из-за их взаимодействия с полем Хиггса, составляет лишь несколько процентов от массы протона или нейтрона.

Полный ответ на сайте habr.com


Что находится между кварками?

Глюоны — переносчики сильного взаимодействия между кварками, которые склеивают кварки в адроны. Квантовые числа кварков — электрический заряд, барионное число, аромат — остаются неизменными при испускании и поглощении глюонов, тогда как цвет кварков изменяется.

Полный ответ на сайте ru.wikipedia.org


Видео

Кварки - просто о сложном

Что такое кварки?

Физика 58. Кварки. Лептоны. Бозоны. Таблица мельчайших частиц — Академия...

Мельчайшие частицы | Кварки, лептоны и бозоны

Теория Кварков (Стандартная модель элементарных частиц) - Мыслить №120

Команда Кварк // кружок по физике Кварк

Ядерная Физика. Что такое Кварки?

Квантовая механика Просто. 2. кварки