Definitie van Quarks in Physics

Een quark is een van de fundamentele deeltjes in de fysica. Ze vormen samen om hadronen te vormen, zoals protonen en neutronen, die componenten zijn van de atoomkernen. De studie van quarks en de interacties tussen hen door de sterke kracht wordt deeltjesfysica genoemd.

Het antipartikel van een quark is het antiquark. Quarks en antiquarks zijn de enige twee fundamentele deeltjes die op elkaar inwerken via alle vier fundamentele krachten van de fysica: zwaartekracht, elektromagnetisme en de sterke en zwakke interacties.

Quarks en opsluiting

Een quark vertoont opsluiting, wat betekent dat de quarks niet onafhankelijk worden waargenomen, maar altijd in combinatie met andere quarks. Dit maakt het bepalen van de eigenschappen (massa, spin en pariteit) onmogelijk om direct te meten; deze eigenschappen moeten worden afgeleid uit de deeltjes waaruit ze bestaan.

Deze metingen duiden op een niet-geheel getal spin (ofwel +1/2 of -1/2), dus quarks zijn fermionen en volg het Pauli-uitsluitingsprincipe.

In de sterke wisselwerking tussen quarks wisselen ze gluonen uit, dit zijn massaloze vectormeters met een paar kleuren en antikleurige ladingen. Bij het uitwisselen van gluonen verandert de kleur van de quarks. Deze kleurkracht is het zwakst wanneer de quarks dicht bij elkaar staan ​​en wordt sterker naarmate ze uit elkaar bewegen.

Quarks worden zo sterk gebonden door de kleurkracht dat als er voldoende energie is om ze te scheiden, er een quark-antiquark-paar wordt geproduceerd en bindt met een vrije quark om een ​​hadron te produceren. Als gevolg hiervan worden gratis quarks nooit alleen gezien.

Smaken van Quarks

Er zijn zes smaken van quarks: omhoog, omlaag, vreemd, charme, onder en boven. De smaak van de quark bepaalt zijn eigenschappen.

Quarks met een lading van + (2/3)e worden genoemd up-type quarks, en die met een lading van - (1/3)e worden genoemd down-Type.

Er zijn er drie generaties van quarks, gebaseerd op paren van zwak positief / negatief, zwakke isospin. De eerste generatie quarks zijn op en neer quarks, de tweede generatie quarks zijn vreemd, en charm-quarks, de derde generatie quarks zijn bovenste en onderste quarks.

Alle quarks hebben een baryonnummer (B = 1/3) en een leptonnummer (L = 0). De smaak bepaalt bepaalde andere unieke eigenschappen, beschreven in individuele beschrijvingen.

De op en neer quarks vormen protonen en neutronen, gezien in de kern van gewone materie. Ze zijn de lichtste en meest stabiele. De zwaardere quarks worden geproduceerd in botsingen met hoge energie en vervallen snel in op en neer quarks. Een proton bestaat uit twee up-quarks en een down-quark. Een neutron bestaat uit een opgaande quark en twee neerwaartse quarks.

Eerste generatie quarks

Omhoog quark (symbool u)

• Zwakke isospin: +1/2
• Isospin (ik_z): +1/2
• Charge (aandeel van e): +2/3
• Massa (in MeV / c²): 1,5 tot 4,0 

Down quark (symbool d)

• Zwakke isospin: -1/2
• Isospin (ik_z): -1/2
• Charge (aandeel van e): -1/3
• Massa (in MeV / c²): 4 tot 8