Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Ква рки від англ quark kwɑːrk елементарні частинки і фундаментальні складові матерії Кварки об єднуються створюючи компо

Кварк

Кварк

Ква́рки (від англ. quark — kwɑːrk) — елементарні частинки і фундаментальні складові матерії. Кварки об'єднуються, створюючи композитні частинки, адрони, в тому числі й найстабільніші серед них протони і нейтрони, складові атомних ядер. Через явище конфайнменту, кварки ніколи не спостерігалися в вільному стані; вони можуть бути знайдені тільки в межах адронів, таких як мезони і баріони. Велика частина того, що відомо про кварки було взято зі спостережень адронів.

Кварк
image
Протон складається з двох u-кварків, одного d-кварка і глюонів, що їх з'єднують. Кольоровий заряд цих кварків довільний, але всі три кольори повинні бути присутні.
Склад: Елементарна частинка
Родина: ферміон
Покоління: 1, 2, 3
взаємодії: електромагнітна, гравітаційна, сильна, слабка
Античастинка: Антикварк ( q)
Символ: q
Число типів: 6 (верхній, нижній, дивний, чарівний, справжній та красивий)
Кольоровий заряд: +
Спін: 1⁄2

Кварки мають різні внутрішні властивості, такі як маса, електричний заряд, кольоровий заряд і спін. Кварки є єдиними в Стандартній моделі частинками, які беруть участь у всіх чотирьох фундаментальних взаємодіях, а також єдиними частинками, електричний заряд яких не є кратним елементарному. На сьогодні відомо 6 сортів (їх прийнято називати «ароматами») кварків: нижній d, верхній u, дивний s, чарівний c, красивий b і справжній t. Верхній і нижній кварки є найлегшими. Більш важкі кварки швидко перетворюються в верхній і нижній шляхом розпаду. Інші кварки можуть бути отримані при зіткненнях за високих енергій. Для кожного кварка існує своя античастинка — «антикварк».

Класифікація кварків

Стандартна модель є теоретичною основою опису всіх відомих на сьогодні елементарних частинок. У цій моделі кварки мають шість різних ароматів: верхній (u) (up), нижній (d) (down), дивний (s) (strange), чарівний (c) (charm), красивий (b) (beauty, bottom) і правдивий (топ-кварк) (t) (true, top). Античастинки кварків називають антикварками і позначають рискою над символом для відповідного кварка, наприклад u для верхнього антикварка. Як антиматерія в цілому, антикварки мають ту ж масу, середній час життя і спін як їхні відповідні кварки, але мають протилежний заряд.

Кварки є частинками зі спіном 1/2, отже, вони є ферміонами відповідно до теореми Паулі. Вони підпорядковуються принципу заборони Паулі, тобто, два однакові ферміони не можуть одночасно бути в одному й тому ж квантовому стані. Це відрізняє їх від бозонів (частинок з цілим спіном), будь-яка кількість яких може бути одночасно в одному й тому ж квантовому стані. На відміну від лептонів, кварки мають кольоровий заряд, який змушує їх брати участь в сильній взаємодії. Результуюче притягання між різними кварками спричиняє утворення складових частинок, відомих як адрони.

Кварки, які визначають квантові числа адронів називають валентними кварками; крім цього, будь-який адрон може містити необмежену кількість віртуальних кварків, антикварків і глюонів, які не впливають на його квантові числа. Існує два сімейства адронів: баріони, що складаються з трьох валентних кварків, і мезони — з одного кварка й одного антикварка. Найпоширенішими баріонами є протон і нейтрон, складові атомних ядер. На сьогодні уже відомо багато різних адронів, які в основному різняться вмістом кварків. Існування «екзотичних» адронів (із більшою кількістю валентних кварків), таких як тетракварк (qqqq) або пентакварк (qqqqq) припускається, але не доведено. Щоправда, 13 липня 2015 року в ЦЕРН повідомили про результати, які відповідають станам пентакварка.

Елементарні ферміони згруповані в три покоління, кожне з яких містить два лептони і два кварки. Перше покоління включає u-кварк і d-кварк, друге — s-кварк і c-кварк, третє — b-кварк і t-кварк. Пошуки четвертого покоління кварків і інших елементарних ферміонів зазнали невдачі, є непрямі докази того, що не існує більше трьох поколінь ферміонів. Частинки вищих поколінь як правило мають велику масу і є менш стабільними, що спричиняє їх розпад на частинки нижчого покоління через слабку взаємодію. Тільки кварки першого покоління трапляються в земних умовах. Важчі кварки можуть бути створені за допомогою високоенергетичних зіткнень і швидко розпадаються. Проте вважається, що вони існували в перші частки секунди після Великого вибуху, коли Всесвіт був дуже гарячий і густий (кваркова епоха). Важчі кварки досліджують у прискорювачах елементарних частинок.

image
Шість частинок в Стандартній Моделі — кварки.(позначені фіолетовим кольором)

Маючи електричний заряд, масу, кольоровий заряд і аромат, кварки є частинками, що беруть участь у всіх чотирьох фундаментальних взаємодіях: електромагнітній, гравітаційній, сильній і слабкій.

Історія

Докладніше: Кваркова модель

Кваркова модель була незалежно запропонована фізиками Маррі Гелл-Манном (на фото) і Джорджем Цвейгом в 1964 році. Пропозиція надійшла незабаром після формулювання Гелл-Манном в 1961 системи класифікації частинок, відомої як симетрія ароматів SU(3). Фізик Юваль Неєман незалежно розробив подібну схему в цьому ж році.

На момент створення теорії кварків до елементарних частинок відносили дуже багато адронів. Гелл-Манн і Цвейг стверджували, що вони не були елементарними частинками, а складалися з комбінацій кварків і антикварків. Їхня модель включала три аромати кварків: верхній, нижній і дивний, яким вони приписували такі властивості, як спін і електричний заряд. Перша реакція фізиків щодо цієї моделі була різною. Не ясно було чи є кварк справді фізичною частинкою чи просто абстракцією для пояснення понять, які в той час ще не були повністю висвітлені.

image
Гелл-Манн на лекції.

Менш ніж через рік були запропоновані доповнення до моделі Гелл-Манна і Цвейга. Шелдон Лі Ґлешоу і [en] передбачили існування четвертого аромату кварка, який вони потім назвали чарівним. Додатковий кварк було запропоновано, оскільки він дозволяв краще описати слабку взаємодію і передбачав формулу, яка правильно відтворювала маси відомих мезонів.

У 1968 році експерименти з розсіювання в Стенфорді (SLAC) показали, що протон містить набагато менші точкові об'єкти і тому не є елементарною частинкою. Фізики в той час не хотіли підтверджувати, що це кварки, натомість назвали ці частинки «партонами» (термін запропонований Річардом Фейнманом). Об'єкти, що спостерігалися під час цих експериментів пізніше ідентифікували як верхній і нижній кварки. Усе ж, термін «партон», як і раніше, використовується для складових адронів (кварків, антикварків і глюонів).

Існування дивного кварка було підтверджено експериментами в SLAC, воно було потрібним не тільки для підтвердження Гелл-Маннової та Цвейгової моделі, але також давало пояснення каона (К) та піона (π), виявлених в космічних променях в 1947 році. Число ймовірних кварків зросло до поточних шести в 1973 році, коли Макото Кобаясі і Масукава Тосіхіде помітили, що експериментальне спостереження CP-порушень можна було б пояснити, якби була ще одна пара кварків.

Чарівні кварки були отримані майже одночасно двома командами в листопаді 1974 року — одна в SLAC під керівництвом Бертона Ріхтера, і одна в Брукгейвенській національній лабораторії під керівництвом Семюела Тінга. Було помічено об'єднання чарівних кварка і антикварка в мезон. Обидві команди дали свій символ отриманому мезону J і ψ; так цей мезон офіційно став відомим як (J/ψ-мезон). Це відкриття остаточно переконало спільноту фізиків у правильності кваркової моделі.

У наступні роки з'явився ряд пропозицій розширення моделі кварків до шести. Серед них модель, запропонована Хаїмом Харарі у статті в 1975 році, в якій він вперше запропонував терміни красивий (beauty (b)) і справжній (true (t)) для додаткових кварків.

У 1977 році красивий кварк спостерігався командою Fermilab під керівництвом Леона Ледермана. Це стало індикатором існування топ-кварка; без нього красивий кварк був би без партнера. Тим не менше, топ-кварк не спостерігався до 1995 року. Він мав набагато більшу масу, ніж раніше очікувалось.

Етимологія

Слово «кварк» було взято Меррі Гелл-Манном з роману Дж. Джойса «Поминки по Фіннегану», де в одному із епізодів чайки кричали: «Three quarks for Muster Mark!» (в перекладі: «Три кварки для Мастера Марка»). На той час Гелл-Манном припускалось існування тільки саме трьох кварків. Саме слово «кварк» в цій фразі припускається є звуконаслідуванням крику морських птахів. Є також інша версія, за якою це слово взято з німецької мови, під час перебування Джойса в Відні. В німецькій мові слово Quark  має два значення: 1) сир, 2) нісенітниця.

Ароматам кварків були дані їхні імена з певних причин. Верхній і нижній кварки названі так, після означення їхніх ізоспінів «вгору» і «вниз». Дивні кварки отримали таку назву, тому що вони були відкриті як компоненти дивних частинок виявлених в космічних променях за кілька років до того, як була запропонована модель кварків; ці частинки були названі дивними через незвично велику тривалість життя. Чарівний кварк отримав свою назву, тому що його першовідкривачі були зачаровані симетрією, яку він приніс в субатомний світ. Назви боттом-кварк і топ-кварк були обрані, тому що вони є логічними партнерами верхнього і нижнього кварку. Ці кварки ще іноді називають красивий і справжній, але ці назви виходять із вжитку.

Властивості

Електричний заряд

Докладніше: електричний заряд


Кварки мають дробові значення електричного заряду — 1/3 або 2/3 від елементарного заряду (е), в залежності від аромату. U-Кварк, с- і t-кварк (кварки верхнього типу) мають електричний заряд +2/3 е, в той час як d-, s- і b-кварк (кварки нижнього типу) мають заряд -1/3 е. Антикварки мають протилежний до їхніх кварків заряд: антикварки верхнього типу -2/3 е, антикварки нижнього типу +1/3 е. Так як електричний заряд адронів є сумою зарядів кварків, всі адрони мають цілий заряд: баріони (є комбінацією трьох кварків), антибаріони (трьох антикварків) і мезони (комбінація кварка і антикварка). Наприклад, адронні компоненти атомних ядер, нейтрони і протони мають відповідно заряди 0, і +е; нейтрон складається з двох d-кварків і одного u-кварка, а протон — з двох u- і одного d-кварка.

Спін

Докладніше: спін

Спін є внутрішньою властивістю елементарних частинок і його напрямок є важливим ступенем свободи. Часто його інтерпретують як обертання частинки навколо власної осі (звідси й назва з англ. Spin — обертати), але це поняття не є цілком коректним в субатомних масштабах, так як елементарні частинки вважаються точковими.

Спін може бути представлений вектором, довжина якого вимірюється в одиницях зведеної сталої Планка ħ. Для кварків компоненти вектора спіна вздовж будь-якої осі можуть набувати значень +ħ/2 або -ħ/2. З цієї причини кварки класифікуються як частинки з половинним спіном. Компоненти спіна вздовж заданої осі часто позначають стрілками; стрілка вверх ↑ для +1/2 і вниз ↓ для -1/2.

Слабка взаємодія

Докладніше: слабка взаємодія

Кварк одного аромату може перетворюватись в кварк іншого аромату тільки через слабку взаємодію, одну з чотирьох фундаментальних взаємодій в фізиці. Поглинаючи або випускаючи W-бозон, будь-який кварк верхнього типу (u, c, t) може перетворитись в кварк нижнього типу (d, s, b) або навпаки. Цей механізм зміни аромату спричиняє радіоактивний бета-розпад, в якому нейтрон перетворюється в протон, електрон і антинейтрино. Це відбувається, коли один з нижніх кварків в нейтроні (udd) розпадається на кварк, випускаючи віртуальний W-бозон перетворюючи нейтрон в протон (uud). W-бозон потім розпадається на електрон і антинейтрино.

image
Діаграма бета розпаду.
 

n|| → ||   p ||+|| e−
 ||+|| ν
e || (бета-розпад, адронний запис)

u d d || → || u u d ||+|| e−
 ||+|| ν
e || (бета-розпад, кварковий запис)

image
Сила слабкої взаємодії між шістьма кварками. Чим темніший колір, тим сильніша взаємодія.

І бета-розпад і зворотній до нього процес часто використовують в медицині, в позитронно-емісійній томографії (ПЕТ) і в експериментах з виявлення нейтрино.

В той час як процес зміни аромату є однаковим для всіх кварків, кожен кварк ймовірніше перетворюється в кварк свого покоління. Відносні тенденції перетворень аромату описуються математичними таблицями, (CKM матрицями).

image

Де Vij показує ймовірність переходу кварка з ароматом i в кварк з ароматом j або навпаки.

Існує також еквівалентна матриця слабких взаємодій для лептонів (PMNS матриця). Разом матриці CKM і PMNS описують всі перетворення ароматів, але зв'язок між ними ще не відомий.

Сильна взаємодія і кольоровий заряд

Докладніше: сильна взаємодія та кольоровий заряд
image
Всі адрони не мають кольорового заряду.

Згідно з квантовою хромодинамікою (КХД), кварки мають кольоровий заряд. Існує три типи кольорових зарядів, довільно названі синій, зелений і червоний. Кожен з них доповнюється антикольором: антисиній, антизелений і античервоний. Кожен кварк є переносником кольору, а антикварк — антикольору.

Система притягання і відштовхування між кварками різних кольорів і антикольорів називається сильною взаємодією, яка опосередковується глюонами. Теорія, що описує сильну взаємодію. Називається квантовою хромодинамікою. Кварк, що має певний колір може утворити зв'язану систему з антикварком відповідного антикольору. В результаті, утворена система буде кольорово нейтральною; кварк з кольором ξ плюс антикварк з кольором −ξ в результаті матимуть кольоровий заряд 0 (або білий) і сформують мезон. Аналогічним чином, комбінація з трьох кварків, кожен з різним кольоровим зарядом, приведе до «білого» кольорового заряду і утворення баріона.

В сучасній фізиці елементарних частинок калібрувальні симетрії пов'язують взаємодії між частинками. SU(3)c є калібрувальною симетрією, що пов'язує кольорові заряди в кварках і є визначальною симетрією в КХД. Так само, як закони фізики не залежать від напряму в просторі осей x, y, z і залишаються незмінними при зміні орієнтації осей, так і фізика КХД не залежить від того в яких напрямах в тривимірному просторі визначені кольорові заряди. SU(3)c перетворення кольору відповідають «обертанням» в кольоровому просторі (який є комплексним). Кожен аромат кварка ‘’f’’ з підтипами fB, fG, fR, що відповідають кольорам кварків утворює триплет: трикомпонентне квантове поле. Вимога, що SU(3)c повинна бути локальною, тобто її перетворення можуть змінюватись у просторі й часі — визначає властивості сильної взаємодії. Зокрема, це передбачає існування восьми типів глюонів, які виступають як переносники взаємодії.

Маса

image
Маси шести кварків. (маса кварка пропорційна об'єму кульки). Внизу зліва протон і електрон.
Докладніше: маса

Дві різні маси розуміють при посиланнях на масу кварка: поточна маса кварка — маса самого кварка, в той час як складова маса кварка — маса кварка разом з масою глюонів, що його оточують. Ці маси а загальному мають різні значення. Більша частина маси адронів походить від глюонів, які пов'язують кварки в адрони, а не від самих кварків. В той час як глюони за своєю суттю є безмасовими частинками, вони мають енергію, саме вона робить такий великий внесок у загальну масу адрона. Наприклад, протон має масу приблизно 938 МеВ /с2, з якої маса трьох валентних кварків близько 9 МеВ/с2; більша частина залишку спричинена енергією глюонного поля. Стандартна модель стверджує, що елементарні частинки отримують свою масу від механізму Хіггса, який пов'язаний з бозоном Хіггса.

Таблиця властивостей

Докладніше: Аромат_(квантове_число)
Позначення та назва елек- тричний заряд Ароматові квантові числа про- екція ізо- спіну барі- онний заряд маса
див- ність чарів- ність краса прав- дивість
Перше покоління
d нижній (down) −1/3 0 0 0 0 −1/2 1/3 ~ 5 МеВ
u верхній (up) +2/3 0 0 0 0 1/2 1/3 ~ 3 МеВ
Друге покоління
s дивний (strange) −1/3 − 1 0 0 0 −1/2 1/3 120 МеВ
c чарівний (charm) +2/3 0 1 0 0 1/2 1/3 1.8 ГеВ
Третє покоління
b красивий (beauty, bottom) −1/3 0 0 −1 0 −1/2 1/3 4.5 ГеВ
t правдивий (true, top) +2/3 0 0 0 1 1/2 1/3 175 ГеВ

Взаємодія кварків

Кварки беруть участь у кожному з чотирьох типів фундаментальних взаємодій.

Протони та нейтрони, які дають найбільший внесок у масу видимої матерії Всесвіту, складаються з кварків. Отже, явище гравітаційної взаємодії між зірками, планетами та іншими астрономічними об'єктами — це значною мірою прояв участі кварків у гравітаційній взаємодії.

Участь кварків у електромагнітній взаємодії проявляється у глибоко непружному розсіянні електронів або мюонів на адронах, у перетвореннях (анігіляції) електрон-позитронної пари в адрони тощо, а також у властивостях адронів: наявності в них електричних зарядів та магнітних моментів. Електромагнітна взаємодія не змінює квантових чисел: аромат, колір, проєкція ізоспіну тощо залишаються незмінними.

Завдяки слабкій взаємодії відбувається перетворення кварків зі зміною їхніх ароматів, однак колір кварка при цьому не змінюється. Проєкція ізоспіну внаслідок слабкої взаємодії може міняти знак, однак може й залишатись незмінною. Зміна ароматів кварків проявляє себе, зокрема, у слабких розпадах адронів, наприклад у розпаді вільного нейтрона на електрон і антинейтрино. Зі слабкими взаємодіями кварків пов'язане також глибоко непружне розсіяння нейтрино на адронах.

Сильна взаємодія утримує кварки всередині адронів. Кварки взаємодіють між собою шляхом обміну глюонами. При цьому відбувається зміна кольору кварка, однак його інші квантові числа, а саме аромат та проєкція ізоспіну, залишаються незмінними. Властивості сильної взаємодії не дозволяють кварку вилетіти за межі адрона. Це явище отримало назву конфайнменту. Унаслідок нього в природі немає вільних кварків.

Інші фази кварків

image
Модель кварк-глюонної плазми.

При досить екстремальних умовах, кварки можуть розв'язуватись і ставати вільними частинками. В ході асимптотичної свободи, сильна взаємодія слабшає зі збільшенням температури. Врешті, при досить високих температурах кольоровий конфайнмент зникне й утвориться надзвичайно гаряча плазма вільно рухливих кварків і глюонів. Цю фазу матерії називають кварк-глюонною плазмою. Точні умови досягнення цієї фази не відомі, і були предметом вивчення в багатьох експериментах. Згідно з останніми оцінками температура переходу в кварк-глюонну плазму становить приблизно (1,90 ± 0,02) × 1012 Кельвін. Проте стан повністю вільних кварків і глюонів в експериментах ніколи не досягався (попри численні спроби ЦЕРН в 1980-их і 1990-их роках).

Кварк-глюонна плазма характеризується збільшенням кількості важких пар кварків по відношенню до пар верхній-нижній кварк. Вважається, що в період до 10−6 секунди після Великого вибуху (у кваркову епоху), Всесвіт перебував у стані кварк-глюонної плазми, оскільки температура була занадто високою для існування стабільних адронів.

Див. також

Примітки

  1. . Encyclopædia Britannica. Архів оригіналу за 7 Травня 2015. Процитовано 29 червня 2008.
  2. R. Nave. . . , Department of Physics and Astronomy. Архів оригіналу за 27 Квітня 2020. Процитовано 29 червня 2008.
  3. R. Nave. . . , Department of Physics and Astronomy. Архів оригіналу за 1 Травня 2019. Процитовано 29 червня 2008.
  4. R. Nave. . . , Department of Physics and Astronomy. Архів оригіналу за 27 Квітня 2020. Процитовано 29 червня 2008.
  5. S.S.M. Wong (1998). Introductory Nuclear Physics (вид. 2nd). . с. 30. ISBN .
  6. K.A. Peacock (2008). The Quantum Revolution. . с. 125. ISBN .
  7. B. Povh; C. Scholz; K. Rith; F. Zetsche (2008). Particles and Nuclei. . с. 98. ISBN .
  8. Section 6.1. in P.C.W. Davies (1979). The Forces of Nature. Cambridge University Press. ISBN .
  9. M. Munowitz (2005). Knowing. Oxford University Press. с. 35. ISBN .
  10. W.-M. Yao та ін. (2006). (PDF). . 33 (1): 1—1232. arXiv:astro-ph/0601168. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. Архів оригіналу (PDF) за 22 Лютого 2011. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  11. C. Amsler та ін. (2008). (PDF). . 667 (1): 1—1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. Архів оригіналу (PDF) за 21 Грудня 2018. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  12. C. Amsler та ін. (2008). (PDF). . 667 (1): 1—1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. Архів оригіналу (PDF) за 21 Грудня 2018. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  13. E.V. Shuryak (2004). The QCD Vacuum, Hadrons and Superdense Matter. World Scientific. с. 59. ISBN .
  14. R. Aaij та ін. (2015). Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0
    b    →J/ψK−
    p     decays. Physical Review Letters. 115 (7): 072001. arXiv:1507.03414. Bibcode:2015PhRvL.115g2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.115.072001.     {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  15. C. Amsler та ін. (2008). (PDF). . 667 (1): 1—1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. Архів оригіналу (PDF) за 21 Грудня 2018. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  16. C. Amsler та ін. (2008). (PDF). . 667 (1): 1—1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. Архів оригіналу (PDF) за 21 Грудня 2018. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  17. D. Decamp та ін. (1989). Determination of the number of light neutrino species. . 231 (4): 519. Bibcode:1989PhLB..231..519D. doi:10.1016/0370-2693(89)90704-1. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  18. A. Fisher (1991). Searching for the Beginning of Time: Cosmic Connection. Popular Science. 238 (4): 70.
  19. J.D. Barrow (1997) [1994]. The Singularity and Other Problems. The Origin of the Universe (вид. Reprint). Basic Books. ISBN .
  20. D.H. Perkins (2003). Particle Astrophysics. Oxford University Press. с. 4. ISBN .
  21. M. Gell-Mann (1964). A Schematic Model of Baryons and Mesons. . 8 (3): 214—215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
  22. G. Zweig (1964). (PDF). CERN Report No.8182/TH.401. Архів оригіналу (PDF) за 1 Липня 2017. Процитовано 4 Травня 2016.
  23. G. Zweig (1964). . CERN Report No.8419/TH.412. Архів оригіналу за 3 Жовтня 2017. Процитовано 4 Травня 2016.
  24. B. Carithers; P. Grannis (1995). (PDF). Beam Line. SLAC. 25 (3): 4—16. Архів оригіналу (PDF) за 3 Грудня 2016. Процитовано 23 вересня 2008.
  25. M. Gell-Mann (2000) [1964]. The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry. У M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ред.). The Eightfold Way. Westview Press. с. 11. ISBN .
    Original: M. Gell-Mann (1961). The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry. Report CTSL-20. California Institute of Technology.
  26. Y. Ne'eman (2000) [1964]. Derivation of strong interactions from gauge invariance. У M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ред.). The Eightfold Way. Westview Press. ISBN .
    Original Y. Ne'eman (1961). Derivation of strong interactions from gauge invariance. . 26 (2): 222. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1.
  27. R.C. Olby; G.N. Cantor (1996). Companion to the History of Modern Science. . с. 673. ISBN .
  28. A. Pickering (1984). Constructing Quarks. University of Chicago Press. с. 114—125. ISBN .
  29. B.J. Bjorken; S.L. Glashow (1964). Elementary Particles and SU(4). . 11 (3): 255—257. Bibcode:1964PhL....11..255B. doi:10.1016/0031-9163(64)90433-0.
  30. J.I. Friedman. . . Архів оригіналу за 25 грудня 2008. Процитовано 29 вересня 2008.
  31. R.P. Feynman (1969). Very High-Energy Collisions of Hadrons. Physical Review Letters. 23 (24): 1415—1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415.
  32. S. Kretzer; H.L. Lai; F.I. Olness; W.K. Tung (2004). CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects. Physical Review D. 69 (11): 114005. arXiv:hep-ph/0307022. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. doi:10.1103/PhysRevD.69.114005.
  33. D.J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. . с. 42. ISBN .
  34. M.E. Peskin; D.V. Schroeder (1995). An introduction to quantum field theory. Addison–Wesley. с. 556. ISBN .
  35. S.L. Glashow; J. Iliopoulos; L. Maiani (1970). Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry. Physical Review D. 2 (7): 1285—1292. Bibcode:1970PhRvD...2.1285G. doi:10.1103/PhysRevD.2.1285.
  36. D.J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. . с. 44. ISBN .
  37. M. Kobayashi; T. Maskawa (1973). . . 49 (2): 652—657. Bibcode:1973PThPh..49..652K. doi:10.1143/PTP.49.652. Архів оригіналу за 24 Грудня 2008. Процитовано 28 Березня 2022.
  38. H. Harari (1975). A new quark model for hadrons. . 57 (3): 265. Bibcode:1975PhLB...57..265H. doi:10.1016/0370-2693(75)90072-6.
  39. K.W. Staley (2004). The Evidence for the Top Quark. Cambridge University Press. с. 31—33. ISBN .
  40. S.W. Herb та ін. (1977). Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions. Physical Review Letters. 39 (5): 252. Bibcode:1977PhRvL..39..252H. doi:10.1103/PhysRevLett.39.252.
  41. M. Bartusiak (1994). A Positron named Priscilla. . с. 245. ISBN .
  42. K.W. Staley (2004). The Evidence for the Top Quark. Cambridge University Press. с. 144. ISBN .
  43. J.J. Sakurai (1994). S.F Tuan (ред.). Modern Quantum Mechanics (вид. Revised). Addison–Wesley. с. 376. ISBN .
  44. D.H. Perkins (2000). Introduction to high energy physics. Cambridge University Press. с. 8. ISBN .
  45. M. Riordan (1987). The Hunting of the Quark: A True Story of Modern Physics. . с. 210. ISBN .
  46. J.T. Volk та ін. (1987). (PDF). Fermilab Proposal #783. Архів оригіналу (PDF) за 11 Квітня 2016. Процитовано 4 Травня 2016.
  47. G. Fraser (2006). The New Physics for the Twenty-First Century. Cambridge University Press. с. 91. ISBN .
  48. The Standard Model of Particle Physics. BBC. 2002. Архів оригіналу за 21 Січня 2011. Процитовано 19 квітня 2009.
  49. F. Close (2006). The New Cosmic Onion. CRC Press. с. 80—90. ISBN .
  50. D. Lincoln (2004). Understanding the Universe. World Scientific. с. 116. ISBN .
  51. . Virtual Visitor Center. . 2008. Архів оригіналу за 23 Листопада 2011. Процитовано 28 вересня 2008.
  52. K. Nakamura та ін. (2010). (PDF). . 37: 075021. Bibcode:2010JPhG...37g5021N. doi:10.1088/0954-3899/37/7A/075021. Архів оригіналу (PDF) за 14 Липня 2018. Процитовано 4 Травня 2016. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  53. Z. Maki; M. Nakagawa; S. Sakata (1962). . . 28 (5): 870. Bibcode:1962PThPh..28..870M. doi:10.1143/PTP.28.870. Архів оригіналу за 21 Квітня 2019. Процитовано 28 Березня 2022.
  54. B.C. Chauhan; M. Picariello; J. Pulido; E. Torrente-Lujan (2007). Quark–lepton complementarity, neutrino and standard model data predict θPMNS
    13     = 9°+1°
    −2°    . . C50 (3): 573—578. arXiv:hep-ph/0605032. Bibcode:2007EPJC...50..573C. doi:10.1140/epjc/s10052-007-0212-z.
  55. R. Nave. . . , Department of Physics and Astronomy. Архів оригіналу за 20 Серпня 2007. Процитовано 26 квітня 2009.
  56. B.A. Schumm (2004). Deep Down Things. . с. 131–132. ISBN . OCLC 55229065.
  57. Part III of M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Addison–Wesley. ISBN .
  58. V. Icke (1995). The force of symmetry. Cambridge University Press. с. 216. ISBN .
  59. C. Sutton. . Encyclopædia Britannica Online. Архів оригіналу за 9 Грудня 2010. Процитовано 12 травня 2009.
  60. A. Watson (2004). The Quantum Quark. Cambridge University Press. с. 285–286. ISBN .
  61. K. A. Olive та ін. (2014). Review of Particle Physics. . 38 (9): 090001. Bibcode:2014ChPhC..38i0001O. doi:10.1088/1674-1137/38/9/090001. {{}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= ()
  62. W. Weise; A.M. Green (1984). Quarks and Nuclei. World Scientific. с. 65—66. ISBN .
  63. S. Mrowczynski (1998). Quark–Gluon Plasma. . 29: 3711. arXiv:nucl-th/9905005. Bibcode:1998AcPPB..29.3711M.
  64. Z. Fodor; S.D. Katz (2004). Critical point of QCD at finite T and μ, lattice results for physical quark masses. . 2004 (4): 50. arXiv:hep-lat/0402006. Bibcode:2004JHEP...04..050F. doi:10.1088/1126-6708/2004/04/050.
  65. U. Heinz; M. Jacob (2000). Evidence for a New State of Matter: An Assessment of the Results from the CERN Lead Beam Programme. arXiv:nucl-th/0002042.
  66. T. Yulsman (2002). Origins: The Quest for Our Cosmic Roots. CRC Press. с. 75. ISBN .

Джерела

  • Индурайн Ф. Квантовая хромодинамика. Введение в теорию кварков и глюонов. — М. : Мир, 1986. — 288 с.
  • Трейман С. Этот странный квантовый мир. — Ижевск : РХД, 2002. — 224 с.

Посилання

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Kva rki vid angl quark kwɑːrk elementarni chastinki i fundamentalni skladovi materiyi Kvarki ob yednuyutsya stvoryuyuchi kompozitni chastinki adroni v tomu chisli j najstabilnishi sered nih protoni i nejtroni skladovi atomnih yader Cherez yavishe konfajnmentu kvarki nikoli ne sposterigalisya v vilnomu stani voni mozhut buti znajdeni tilki v mezhah adroniv takih yak mezoni i barioni Velika chastina togo sho vidomo pro kvarki bulo vzyato zi sposterezhen adroniv KvarkProton skladayetsya z dvoh u kvarkiv odnogo d kvarka i glyuoniv sho yih z yednuyut Kolorovij zaryad cih kvarkiv dovilnij ale vsi tri kolori povinni buti prisutni Sklad Elementarna chastinkaRodina fermionPokolinnya 1 2 3vzayemodiyi elektromagnitna gravitacijna silna slabkaAntichastinka Antikvark q Simvol qChislo tipiv 6 verhnij nizhnij divnij charivnij spravzhnij ta krasivij Kolorovij zaryad Spin 1 2 Kvarki mayut rizni vnutrishni vlastivosti taki yak masa elektrichnij zaryad kolorovij zaryad i spin Kvarki ye yedinimi v Standartnij modeli chastinkami yaki berut uchast u vsih chotiroh fundamentalnih vzayemodiyah a takozh yedinimi chastinkami elektrichnij zaryad yakih ne ye kratnim elementarnomu Na sogodni vidomo 6 sortiv yih prijnyato nazivati aromatami kvarkiv nizhnij d verhnij u divnij s charivnij c krasivij b i spravzhnij t Verhnij i nizhnij kvarki ye najlegshimi Bilsh vazhki kvarki shvidko peretvoryuyutsya v verhnij i nizhnij shlyahom rozpadu Inshi kvarki mozhut buti otrimani pri zitknennyah za visokih energij Dlya kozhnogo kvarka isnuye svoya antichastinka antikvark Klasifikaciya kvarkivStandartna model ye teoretichnoyu osnovoyu opisu vsih vidomih na sogodni elementarnih chastinok U cij modeli kvarki mayut shist riznih aromativ verhnij u up nizhnij d down divnij s strange charivnij c charm krasivij b beauty bottom i pravdivij top kvark t true top Antichastinki kvarkiv nazivayut antikvarkami i poznachayut riskoyu nad simvolom dlya vidpovidnogo kvarka napriklad u dlya verhnogo antikvarka Yak antimateriya v cilomu antikvarki mayut tu zh masu serednij chas zhittya i spin yak yihni vidpovidni kvarki ale mayut protilezhnij zaryad Kvarki ye chastinkami zi spinom 1 2 otzhe voni ye fermionami vidpovidno do teoremi Pauli Voni pidporyadkovuyutsya principu zaboroni Pauli tobto dva odnakovi fermioni ne mozhut odnochasno buti v odnomu j tomu zh kvantovomu stani Ce vidriznyaye yih vid bozoniv chastinok z cilim spinom bud yaka kilkist yakih mozhe buti odnochasno v odnomu j tomu zh kvantovomu stani Na vidminu vid leptoniv kvarki mayut kolorovij zaryad yakij zmushuye yih brati uchast v silnij vzayemodiyi Rezultuyuche prityagannya mizh riznimi kvarkami sprichinyaye utvorennya skladovih chastinok vidomih yak adroni Kvarki yaki viznachayut kvantovi chisla adroniv nazivayut valentnimi kvarkami krim cogo bud yakij adron mozhe mistiti neobmezhenu kilkist virtualnih kvarkiv antikvarkiv i glyuoniv yaki ne vplivayut na jogo kvantovi chisla Isnuye dva simejstva adroniv barioni sho skladayutsya z troh valentnih kvarkiv i mezoni z odnogo kvarka j odnogo antikvarka Najposhirenishimi barionami ye proton i nejtron skladovi atomnih yader Na sogodni uzhe vidomo bagato riznih adroniv yaki v osnovnomu riznyatsya vmistom kvarkiv Isnuvannya ekzotichnih adroniv iz bilshoyu kilkistyu valentnih kvarkiv takih yak tetrakvark qqqq abo pentakvark qqqqq pripuskayetsya ale ne dovedeno Shopravda 13 lipnya 2015 roku v CERN povidomili pro rezultati yaki vidpovidayut stanam pentakvarka Elementarni fermioni zgrupovani v tri pokolinnya kozhne z yakih mistit dva leptoni i dva kvarki Pershe pokolinnya vklyuchaye u kvark i d kvark druge s kvark i c kvark tretye b kvark i t kvark Poshuki chetvertogo pokolinnya kvarkiv i inshih elementarnih fermioniv zaznali nevdachi ye nepryami dokazi togo sho ne isnuye bilshe troh pokolin fermioniv Chastinki vishih pokolin yak pravilo mayut veliku masu i ye mensh stabilnimi sho sprichinyaye yih rozpad na chastinki nizhchogo pokolinnya cherez slabku vzayemodiyu Tilki kvarki pershogo pokolinnya traplyayutsya v zemnih umovah Vazhchi kvarki mozhut buti stvoreni za dopomogoyu visokoenergetichnih zitknen i shvidko rozpadayutsya Prote vvazhayetsya sho voni isnuvali v pershi chastki sekundi pislya Velikogo vibuhu koli Vsesvit buv duzhe garyachij i gustij kvarkova epoha Vazhchi kvarki doslidzhuyut u priskoryuvachah elementarnih chastinok Shist chastinok v Standartnij Modeli kvarki poznacheni fioletovim kolorom Mayuchi elektrichnij zaryad masu kolorovij zaryad i aromat kvarki ye chastinkami sho berut uchast u vsih chotiroh fundamentalnih vzayemodiyah elektromagnitnij gravitacijnij silnij i slabkij IstoriyaDokladnishe Kvarkova model Kvarkova model bula nezalezhno zaproponovana fizikami Marri Gell Mannom na foto i Dzhordzhem Cvejgom v 1964 roci Propoziciya nadijshla nezabarom pislya formulyuvannya Gell Mannom v 1961 sistemi klasifikaciyi chastinok vidomoyi yak simetriya aromativ SU 3 Fizik Yuval Neyeman nezalezhno rozrobiv podibnu shemu v comu zh roci Na moment stvorennya teoriyi kvarkiv do elementarnih chastinok vidnosili duzhe bagato adroniv Gell Mann i Cvejg stverdzhuvali sho voni ne buli elementarnimi chastinkami a skladalisya z kombinacij kvarkiv i antikvarkiv Yihnya model vklyuchala tri aromati kvarkiv verhnij nizhnij i divnij yakim voni pripisuvali taki vlastivosti yak spin i elektrichnij zaryad Persha reakciya fizikiv shodo ciyeyi modeli bula riznoyu Ne yasno bulo chi ye kvark spravdi fizichnoyu chastinkoyu chi prosto abstrakciyeyu dlya poyasnennya ponyat yaki v toj chas she ne buli povnistyu visvitleni Gell Mann na lekciyi Mensh nizh cherez rik buli zaproponovani dopovnennya do modeli Gell Manna i Cvejga Sheldon Li Gleshou i en peredbachili isnuvannya chetvertogo aromatu kvarka yakij voni potim nazvali charivnim Dodatkovij kvark bulo zaproponovano oskilki vin dozvolyav krashe opisati slabku vzayemodiyu i peredbachav formulu yaka pravilno vidtvoryuvala masi vidomih mezoniv U 1968 roci eksperimenti z rozsiyuvannya v Stenfordi SLAC pokazali sho proton mistit nabagato menshi tochkovi ob yekti i tomu ne ye elementarnoyu chastinkoyu Fiziki v toj chas ne hotili pidtverdzhuvati sho ce kvarki natomist nazvali ci chastinki partonami termin zaproponovanij Richardom Fejnmanom Ob yekti sho sposterigalisya pid chas cih eksperimentiv piznishe identifikuvali yak verhnij i nizhnij kvarki Use zh termin parton yak i ranishe vikoristovuyetsya dlya skladovih adroniv kvarkiv antikvarkiv i glyuoniv Isnuvannya divnogo kvarka bulo pidtverdzheno eksperimentami v SLAC vono bulo potribnim ne tilki dlya pidtverdzhennya Gell Mannovoyi ta Cvejgovoyi modeli ale takozh davalo poyasnennya kaona K ta piona p viyavlenih v kosmichnih promenyah v 1947 roci Chislo jmovirnih kvarkiv zroslo do potochnih shesti v 1973 roci koli Makoto Kobayasi i Masukava Tosihide pomitili sho eksperimentalne sposterezhennya CP porushen mozhna bulo b poyasniti yakbi bula she odna para kvarkiv Charivni kvarki buli otrimani majzhe odnochasno dvoma komandami v listopadi 1974 roku odna v SLAC pid kerivnictvom Bertona Rihtera i odna v Brukgejvenskij nacionalnij laboratoriyi pid kerivnictvom Semyuela Tinga Bulo pomicheno ob yednannya charivnih kvarka i antikvarka v mezon Obidvi komandi dali svij simvol otrimanomu mezonu J i ps tak cej mezon oficijno stav vidomim yak J ps mezon Ce vidkrittya ostatochno perekonalo spilnotu fizikiv u pravilnosti kvarkovoyi modeli U nastupni roki z yavivsya ryad propozicij rozshirennya modeli kvarkiv do shesti Sered nih model zaproponovana Hayimom Harari u statti v 1975 roci v yakij vin vpershe zaproponuvav termini krasivij beauty b i spravzhnij true t dlya dodatkovih kvarkiv U 1977 roci krasivij kvark sposterigavsya komandoyu Fermilab pid kerivnictvom Leona Ledermana Ce stalo indikatorom isnuvannya top kvarka bez nogo krasivij kvark buv bi bez partnera Tim ne menshe top kvark ne sposterigavsya do 1995 roku Vin mav nabagato bilshu masu nizh ranishe ochikuvalos EtimologiyaSlovo kvark bulo vzyato Merri Gell Mannom z romanu Dzh Dzhojsa Pominki po Finneganu de v odnomu iz epizodiv chajki krichali Three quarks for Muster Mark v perekladi Tri kvarki dlya Mastera Marka Na toj chas Gell Mannom pripuskalos isnuvannya tilki same troh kvarkiv Same slovo kvark v cij frazi pripuskayetsya ye zvukonasliduvannyam kriku morskih ptahiv Ye takozh insha versiya za yakoyu ce slovo vzyato z nimeckoyi movi pid chas perebuvannya Dzhojsa v Vidni V nimeckij movi slovo Quark maye dva znachennya 1 sir 2 nisenitnicya Aromatam kvarkiv buli dani yihni imena z pevnih prichin Verhnij i nizhnij kvarki nazvani tak pislya oznachennya yihnih izospiniv vgoru i vniz Divni kvarki otrimali taku nazvu tomu sho voni buli vidkriti yak komponenti divnih chastinok viyavlenih v kosmichnih promenyah za kilka rokiv do togo yak bula zaproponovana model kvarkiv ci chastinki buli nazvani divnimi cherez nezvichno veliku trivalist zhittya Charivnij kvark otrimav svoyu nazvu tomu sho jogo pershovidkrivachi buli zacharovani simetriyeyu yaku vin prinis v subatomnij svit Nazvi bottom kvark i top kvark buli obrani tomu sho voni ye logichnimi partnerami verhnogo i nizhnogo kvarku Ci kvarki she inodi nazivayut krasivij i spravzhnij ale ci nazvi vihodyat iz vzhitku VlastivostiElektrichnij zaryad Dokladnishe elektrichnij zaryad Kvarki mayut drobovi znachennya elektrichnogo zaryadu 1 3 abo 2 3 vid elementarnogo zaryadu e v zalezhnosti vid aromatu U Kvark s i t kvark kvarki verhnogo tipu mayut elektrichnij zaryad 2 3 e v toj chas yak d s i b kvark kvarki nizhnogo tipu mayut zaryad 1 3 e Antikvarki mayut protilezhnij do yihnih kvarkiv zaryad antikvarki verhnogo tipu 2 3 e antikvarki nizhnogo tipu 1 3 e Tak yak elektrichnij zaryad adroniv ye sumoyu zaryadiv kvarkiv vsi adroni mayut cilij zaryad barioni ye kombinaciyeyu troh kvarkiv antibarioni troh antikvarkiv i mezoni kombinaciya kvarka i antikvarka Napriklad adronni komponenti atomnih yader nejtroni i protoni mayut vidpovidno zaryadi 0 i e nejtron skladayetsya z dvoh d kvarkiv i odnogo u kvarka a proton z dvoh u i odnogo d kvarka Spin Dokladnishe spin Spin ye vnutrishnoyu vlastivistyu elementarnih chastinok i jogo napryamok ye vazhlivim stupenem svobodi Chasto jogo interpretuyut yak obertannya chastinki navkolo vlasnoyi osi zvidsi j nazva z angl Spin obertati ale ce ponyattya ne ye cilkom korektnim v subatomnih masshtabah tak yak elementarni chastinki vvazhayutsya tochkovimi Spin mozhe buti predstavlenij vektorom dovzhina yakogo vimiryuyetsya v odinicyah zvedenoyi staloyi Planka ħ Dlya kvarkiv komponenti vektora spina vzdovzh bud yakoyi osi mozhut nabuvati znachen ħ 2 abo ħ 2 Z ciyeyi prichini kvarki klasifikuyutsya yak chastinki z polovinnim spinom Komponenti spina vzdovzh zadanoyi osi chasto poznachayut strilkami strilka vverh dlya 1 2 i vniz dlya 1 2 Slabka vzayemodiya Dokladnishe slabka vzayemodiya Kvark odnogo aromatu mozhe peretvoryuvatis v kvark inshogo aromatu tilki cherez slabku vzayemodiyu odnu z chotiroh fundamentalnih vzayemodij v fizici Poglinayuchi abo vipuskayuchi W bozon bud yakij kvark verhnogo tipu u c t mozhe peretvoritis v kvark nizhnogo tipu d s b abo navpaki Cej mehanizm zmini aromatu sprichinyaye radioaktivnij beta rozpad v yakomu nejtron peretvoryuyetsya v proton elektron i antinejtrino Ce vidbuvayetsya koli odin z nizhnih kvarkiv v nejtroni udd rozpadayetsya na kvark vipuskayuchi virtualnij W bozon peretvoryuyuchi nejtron v proton uud W bozon potim rozpadayetsya na elektron i antinejtrino Diagrama beta rozpadu n p e n e beta rozpad adronnij zapis ud d u u d e n e beta rozpad kvarkovij zapis Sila slabkoyi vzayemodiyi mizh shistma kvarkami Chim temnishij kolir tim silnisha vzayemodiya I beta rozpad i zvorotnij do nogo proces chasto vikoristovuyut v medicini v pozitronno emisijnij tomografiyi PET i v eksperimentah z viyavlennya nejtrino V toj chas yak proces zmini aromatu ye odnakovim dlya vsih kvarkiv kozhen kvark jmovirnishe peretvoryuyetsya v kvark svogo pokolinnya Vidnosni tendenciyi peretvoren aromatu opisuyutsya matematichnimi tablicyami CKM matricyami Vud Vus Vub Vcd Vcs Vcb Vtd Vts Vtb 0 9740 2250 0030 2250 9730 0410 0090 0400 999 displaystyle begin bmatrix V mathrm ud amp V mathrm us amp V mathrm ub V mathrm cd amp V mathrm cs amp V mathrm cb V mathrm td amp V mathrm ts amp V mathrm tb end bmatrix approx begin bmatrix 0 974 amp 0 225 amp 0 003 0 225 amp 0 973 amp 0 041 0 009 amp 0 040 amp 0 999 end bmatrix De Vij pokazuye jmovirnist perehodu kvarka z aromatom i v kvark z aromatom j abo navpaki Isnuye takozh ekvivalentna matricya slabkih vzayemodij dlya leptoniv PMNS matricya Razom matrici CKM i PMNS opisuyut vsi peretvorennya aromativ ale zv yazok mizh nimi she ne vidomij Silna vzayemodiya i kolorovij zaryad Dokladnishe silna vzayemodiya ta kolorovij zaryad Vsi adroni ne mayut kolorovogo zaryadu Zgidno z kvantovoyu hromodinamikoyu KHD kvarki mayut kolorovij zaryad Isnuye tri tipi kolorovih zaryadiv dovilno nazvani sinij zelenij i chervonij Kozhen z nih dopovnyuyetsya antikolorom antisinij antizelenij i antichervonij Kozhen kvark ye perenosnikom koloru a antikvark antikoloru Sistema prityagannya i vidshtovhuvannya mizh kvarkami riznih koloriv i antikoloriv nazivayetsya silnoyu vzayemodiyeyu yaka oposeredkovuyetsya glyuonami Teoriya sho opisuye silnu vzayemodiyu Nazivayetsya kvantovoyu hromodinamikoyu Kvark sho maye pevnij kolir mozhe utvoriti zv yazanu sistemu z antikvarkom vidpovidnogo antikoloru V rezultati utvorena sistema bude kolorovo nejtralnoyu kvark z kolorom 3 plyus antikvark z kolorom 3 v rezultati matimut kolorovij zaryad 0 abo bilij i sformuyut mezon Analogichnim chinom kombinaciya z troh kvarkiv kozhen z riznim kolorovim zaryadom privede do bilogo kolorovogo zaryadu i utvorennya bariona V suchasnij fizici elementarnih chastinok kalibruvalni simetriyi pov yazuyut vzayemodiyi mizh chastinkami SU 3 c ye kalibruvalnoyu simetriyeyu sho pov yazuye kolorovi zaryadi v kvarkah i ye viznachalnoyu simetriyeyu v KHD Tak samo yak zakoni fiziki ne zalezhat vid napryamu v prostori osej x y z i zalishayutsya nezminnimi pri zmini oriyentaciyi osej tak i fizika KHD ne zalezhit vid togo v yakih napryamah v trivimirnomu prostori viznacheni kolorovi zaryadi SU 3 c peretvorennya koloru vidpovidayut obertannyam v kolorovomu prostori yakij ye kompleksnim Kozhen aromat kvarka f z pidtipami fB fG fR sho vidpovidayut koloram kvarkiv utvoryuye triplet trikomponentne kvantove pole Vimoga sho SU 3 c povinna buti lokalnoyu tobto yiyi peretvorennya mozhut zminyuvatis u prostori j chasi viznachaye vlastivosti silnoyi vzayemodiyi Zokrema ce peredbachaye isnuvannya vosmi tipiv glyuoniv yaki vistupayut yak perenosniki vzayemodiyi Masa Masi shesti kvarkiv masa kvarka proporcijna ob yemu kulki Vnizu zliva proton i elektron Dokladnishe masa Dvi rizni masi rozumiyut pri posilannyah na masu kvarka potochna masa kvarka masa samogo kvarka v toj chas yak skladova masa kvarka masa kvarka razom z masoyu glyuoniv sho jogo otochuyut Ci masi a zagalnomu mayut rizni znachennya Bilsha chastina masi adroniv pohodit vid glyuoniv yaki pov yazuyut kvarki v adroni a ne vid samih kvarkiv V toj chas yak glyuoni za svoyeyu suttyu ye bezmasovimi chastinkami voni mayut energiyu same vona robit takij velikij vnesok u zagalnu masu adrona Napriklad proton maye masu priblizno 938 MeV s2 z yakoyi masa troh valentnih kvarkiv blizko 9 MeV s2 bilsha chastina zalishku sprichinena energiyeyu glyuonnogo polya Standartna model stverdzhuye sho elementarni chastinki otrimuyut svoyu masu vid mehanizmu Higgsa yakij pov yazanij z bozonom Higgsa Tablicya vlastivostej Dokladnishe Aromat kvantove chislo Poznachennya ta nazva elek trichnij zaryad Aromatovi kvantovi chisla pro ekciya izo spinu bari onnij zaryad masadiv nist chariv nist krasa prav divistPershe pokolinnyad nizhnij down 1 3 0 0 0 0 1 2 1 3 5 MeVu verhnij up 2 3 0 0 0 0 1 2 1 3 3 MeVDruge pokolinnyas divnij strange 1 3 1 0 0 0 1 2 1 3 120 MeVc charivnij charm 2 3 0 1 0 0 1 2 1 3 1 8 GeVTretye pokolinnyab krasivij beauty bottom 1 3 0 0 1 0 1 2 1 3 4 5 GeVt pravdivij true top 2 3 0 0 0 1 1 2 1 3 175 GeVVzayemodiya kvarkivKvarki berut uchast u kozhnomu z chotiroh tipiv fundamentalnih vzayemodij Protoni ta nejtroni yaki dayut najbilshij vnesok u masu vidimoyi materiyi Vsesvitu skladayutsya z kvarkiv Otzhe yavishe gravitacijnoyi vzayemodiyi mizh zirkami planetami ta inshimi astronomichnimi ob yektami ce znachnoyu miroyu proyav uchasti kvarkiv u gravitacijnij vzayemodiyi Uchast kvarkiv u elektromagnitnij vzayemodiyi proyavlyayetsya u gliboko nepruzhnomu rozsiyanni elektroniv abo myuoniv na adronah u peretvorennyah anigilyaciyi elektron pozitronnoyi pari v adroni tosho a takozh u vlastivostyah adroniv nayavnosti v nih elektrichnih zaryadiv ta magnitnih momentiv Elektromagnitna vzayemodiya ne zminyuye kvantovih chisel aromat kolir proyekciya izospinu tosho zalishayutsya nezminnimi Zavdyaki slabkij vzayemodiyi vidbuvayetsya peretvorennya kvarkiv zi zminoyu yihnih aromativ odnak kolir kvarka pri comu ne zminyuyetsya Proyekciya izospinu vnaslidok slabkoyi vzayemodiyi mozhe minyati znak odnak mozhe j zalishatis nezminnoyu Zmina aromativ kvarkiv proyavlyaye sebe zokrema u slabkih rozpadah adroniv napriklad u rozpadi vilnogo nejtrona na elektron i antinejtrino Zi slabkimi vzayemodiyami kvarkiv pov yazane takozh gliboko nepruzhne rozsiyannya nejtrino na adronah Silna vzayemodiya utrimuye kvarki vseredini adroniv Kvarki vzayemodiyut mizh soboyu shlyahom obminu glyuonami Pri comu vidbuvayetsya zmina koloru kvarka odnak jogo inshi kvantovi chisla a same aromat ta proyekciya izospinu zalishayutsya nezminnimi Vlastivosti silnoyi vzayemodiyi ne dozvolyayut kvarku viletiti za mezhi adrona Ce yavishe otrimalo nazvu konfajnmentu Unaslidok nogo v prirodi nemaye vilnih kvarkiv Inshi fazi kvarkivModel kvark glyuonnoyi plazmi Pri dosit ekstremalnih umovah kvarki mozhut rozv yazuvatis i stavati vilnimi chastinkami V hodi asimptotichnoyi svobodi silna vzayemodiya slabshaye zi zbilshennyam temperaturi Vreshti pri dosit visokih temperaturah kolorovij konfajnment znikne j utvoritsya nadzvichajno garyacha plazma vilno ruhlivih kvarkiv i glyuoniv Cyu fazu materiyi nazivayut kvark glyuonnoyu plazmoyu Tochni umovi dosyagnennya ciyeyi fazi ne vidomi i buli predmetom vivchennya v bagatoh eksperimentah Zgidno z ostannimi ocinkami temperatura perehodu v kvark glyuonnu plazmu stanovit priblizno 1 90 0 02 1012 Kelvin Prote stan povnistyu vilnih kvarkiv i glyuoniv v eksperimentah nikoli ne dosyagavsya popri chislenni sprobi CERN v 1980 ih i 1990 ih rokah Kvark glyuonna plazma harakterizuyetsya zbilshennyam kilkosti vazhkih par kvarkiv po vidnoshennyu do par verhnij nizhnij kvark Vvazhayetsya sho v period do 10 6 sekundi pislya Velikogo vibuhu u kvarkovu epohu Vsesvit perebuvav u stani kvark glyuonnoyi plazmi oskilki temperatura bula zanadto visokoyu dlya isnuvannya stabilnih adroniv Div takozhKvarkova model Kvark glyuonna plazma Gipoteza subkvarkiv Glyuon Konfajnment Kvantova hromodinamika Asimptotichna svoboda Kvarkonij Kvarkova zoryaPrimitki Encyclopaedia Britannica Arhiv originalu za 7 Travnya 2015 Procitovano 29 chervnya 2008 R Nave Department of Physics and Astronomy Arhiv originalu za 27 Kvitnya 2020 Procitovano 29 chervnya 2008 R Nave Department of Physics and Astronomy Arhiv originalu za 1 Travnya 2019 Procitovano 29 chervnya 2008 R Nave Department of Physics and Astronomy Arhiv originalu za 27 Kvitnya 2020 Procitovano 29 chervnya 2008 S S M Wong 1998 Introductory Nuclear Physics vid 2nd s 30 ISBN 0 471 23973 9 K A Peacock 2008 The Quantum Revolution s 125 ISBN 0 313 33448 X B Povh C Scholz K Rith F Zetsche 2008 Particles and Nuclei Springer s 98 ISBN 3 540 79367 4 Section 6 1 in P C W Davies 1979 The Forces of Nature Cambridge University Press ISBN 0 521 22523 X M Munowitz 2005 Knowing Oxford University Press s 35 ISBN 0 19 516737 6 W M Yao ta in 2006 PDF 33 1 1 1232 arXiv astro ph 0601168 Bibcode 2006JPhG 33 1Y doi 10 1088 0954 3899 33 1 001 Arhiv originalu PDF za 22 Lyutogo 2011 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka C Amsler ta in 2008 PDF 667 1 1 1340 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 Arhiv originalu PDF za 21 Grudnya 2018 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka C Amsler ta in 2008 PDF 667 1 1 1340 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 Arhiv originalu PDF za 21 Grudnya 2018 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka E V Shuryak 2004 The QCD Vacuum Hadrons and Superdense Matter World Scientific s 59 ISBN 981 238 574 6 R Aaij ta in 2015 Observation of J psp resonances consistent with pentaquark states in L0 b J psK p decays Physical Review Letters 115 7 072001 arXiv 1507 03414 Bibcode 2015PhRvL 115g2001A doi 10 1103 PhysRevLett 115 072001 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka C Amsler ta in 2008 PDF 667 1 1 1340 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 Arhiv originalu PDF za 21 Grudnya 2018 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka C Amsler ta in 2008 PDF 667 1 1 1340 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 Arhiv originalu PDF za 21 Grudnya 2018 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka D Decamp ta in 1989 Determination of the number of light neutrino species 231 4 519 Bibcode 1989PhLB 231 519D doi 10 1016 0370 2693 89 90704 1 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka A Fisher 1991 Searching for the Beginning of Time Cosmic Connection Popular Science 238 4 70 J D Barrow 1997 1994 The Singularity and Other Problems The Origin of the Universe vid Reprint Basic Books ISBN 978 0 465 05314 8 D H Perkins 2003 Particle Astrophysics Oxford University Press s 4 ISBN 0 19 850952 9 M Gell Mann 1964 A Schematic Model of Baryons and Mesons 8 3 214 215 Bibcode 1964PhL 8 214G doi 10 1016 S0031 9163 64 92001 3 G Zweig 1964 PDF CERN Report No 8182 TH 401 Arhiv originalu PDF za 1 Lipnya 2017 Procitovano 4 Travnya 2016 G Zweig 1964 CERN Report No 8419 TH 412 Arhiv originalu za 3 Zhovtnya 2017 Procitovano 4 Travnya 2016 B Carithers P Grannis 1995 PDF Beam Line SLAC 25 3 4 16 Arhiv originalu PDF za 3 Grudnya 2016 Procitovano 23 veresnya 2008 M Gell Mann 2000 1964 The Eightfold Way A theory of strong interaction symmetry U M Gell Mann Y Ne eman red The Eightfold Way Westview Press s 11 ISBN 0 7382 0299 1 Original M Gell Mann 1961 The Eightfold Way A theory of strong interaction symmetry Report CTSL 20 California Institute of Technology Y Ne eman 2000 1964 Derivation of strong interactions from gauge invariance U M Gell Mann Y Ne eman red The Eightfold Way Westview Press ISBN 0 7382 0299 1 Original Y Ne eman 1961 Derivation of strong interactions from gauge invariance 26 2 222 Bibcode 1961NucPh 26 222N doi 10 1016 0029 5582 61 90134 1 R C Olby G N Cantor 1996 Companion to the History of Modern Science Taylor amp Francis s 673 ISBN 0 415 14578 3 A Pickering 1984 Constructing Quarks University of Chicago Press s 114 125 ISBN 0 226 66799 5 B J Bjorken S L Glashow 1964 Elementary Particles and SU 4 11 3 255 257 Bibcode 1964PhL 11 255B doi 10 1016 0031 9163 64 90433 0 J I Friedman Arhiv originalu za 25 grudnya 2008 Procitovano 29 veresnya 2008 R P Feynman 1969 Very High Energy Collisions of Hadrons Physical Review Letters 23 24 1415 1417 Bibcode 1969PhRvL 23 1415F doi 10 1103 PhysRevLett 23 1415 S Kretzer H L Lai F I Olness W K Tung 2004 CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects Physical Review D 69 11 114005 arXiv hep ph 0307022 Bibcode 2004PhRvD 69k4005K doi 10 1103 PhysRevD 69 114005 D J Griffiths 1987 Introduction to Elementary Particles John Wiley amp Sons s 42 ISBN 0 471 60386 4 M E Peskin D V Schroeder 1995 An introduction to quantum field theory Addison Wesley s 556 ISBN 0 201 50397 2 S L Glashow J Iliopoulos L Maiani 1970 Weak Interactions with Lepton Hadron Symmetry Physical Review D 2 7 1285 1292 Bibcode 1970PhRvD 2 1285G doi 10 1103 PhysRevD 2 1285 D J Griffiths 1987 Introduction to Elementary Particles John Wiley amp Sons s 44 ISBN 0 471 60386 4 M Kobayashi T Maskawa 1973 49 2 652 657 Bibcode 1973PThPh 49 652K doi 10 1143 PTP 49 652 Arhiv originalu za 24 Grudnya 2008 Procitovano 28 Bereznya 2022 H Harari 1975 A new quark model for hadrons 57 3 265 Bibcode 1975PhLB 57 265H doi 10 1016 0370 2693 75 90072 6 K W Staley 2004 The Evidence for the Top Quark Cambridge University Press s 31 33 ISBN 978 0 521 82710 2 S W Herb ta in 1977 Observation of a Dimuon Resonance at 9 5 GeV in 400 GeV Proton Nucleus Collisions Physical Review Letters 39 5 252 Bibcode 1977PhRvL 39 252H doi 10 1103 PhysRevLett 39 252 M Bartusiak 1994 A Positron named Priscilla s 245 ISBN 0 309 04893 1 K W Staley 2004 The Evidence for the Top Quark Cambridge University Press s 144 ISBN 0 521 82710 8 J J Sakurai 1994 S F Tuan red Modern Quantum Mechanics vid Revised Addison Wesley s 376 ISBN 0 201 53929 2 D H Perkins 2000 Introduction to high energy physics Cambridge University Press s 8 ISBN 0 521 62196 8 M Riordan 1987 The Hunting of the Quark A True Story of Modern Physics Simon amp Schuster s 210 ISBN 978 0 671 50466 3 J T Volk ta in 1987 PDF Fermilab Proposal 783 Arhiv originalu PDF za 11 Kvitnya 2016 Procitovano 4 Travnya 2016 G Fraser 2006 The New Physics for the Twenty First Century Cambridge University Press s 91 ISBN 0 521 81600 9 The Standard Model of Particle Physics BBC 2002 Arhiv originalu za 21 Sichnya 2011 Procitovano 19 kvitnya 2009 F Close 2006 The New Cosmic Onion CRC Press s 80 90 ISBN 1 58488 798 2 D Lincoln 2004 Understanding the Universe World Scientific s 116 ISBN 981 238 705 6 Virtual Visitor Center 2008 Arhiv originalu za 23 Listopada 2011 Procitovano 28 veresnya 2008 K Nakamura ta in 2010 PDF 37 075021 Bibcode 2010JPhG 37g5021N doi 10 1088 0954 3899 37 7A 075021 Arhiv originalu PDF za 14 Lipnya 2018 Procitovano 4 Travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka Z Maki M Nakagawa S Sakata 1962 28 5 870 Bibcode 1962PThPh 28 870M doi 10 1143 PTP 28 870 Arhiv originalu za 21 Kvitnya 2019 Procitovano 28 Bereznya 2022 B C Chauhan M Picariello J Pulido E Torrente Lujan 2007 Quark lepton complementarity neutrino and standard model data predict 8PMNS 13 9 1 2 C50 3 573 578 arXiv hep ph 0605032 Bibcode 2007EPJC 50 573C doi 10 1140 epjc s10052 007 0212 z R Nave Department of Physics and Astronomy Arhiv originalu za 20 Serpnya 2007 Procitovano 26 kvitnya 2009 B A Schumm 2004 Deep Down Things s 131 132 ISBN 0 8018 7971 X OCLC 55229065 Part III of M E Peskin D V Schroeder 1995 An Introduction to Quantum Field Theory Addison Wesley ISBN 0 201 50397 2 V Icke 1995 The force of symmetry Cambridge University Press s 216 ISBN 0 521 45591 X C Sutton Encyclopaedia Britannica Online Arhiv originalu za 9 Grudnya 2010 Procitovano 12 travnya 2009 A Watson 2004 The Quantum Quark Cambridge University Press s 285 286 ISBN 0 521 82907 0 K A Olive ta in 2014 Review of Particle Physics 38 9 090001 Bibcode 2014ChPhC 38i0001O doi 10 1088 1674 1137 38 9 090001 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Proignorovano nevidomij parametr collaboration dovidka W Weise A M Green 1984 Quarks and Nuclei World Scientific s 65 66 ISBN 9971 966 61 1 S Mrowczynski 1998 Quark Gluon Plasma 29 3711 arXiv nucl th 9905005 Bibcode 1998AcPPB 29 3711M Z Fodor S D Katz 2004 Critical point of QCD at finite T and m lattice results for physical quark masses 2004 4 50 arXiv hep lat 0402006 Bibcode 2004JHEP 04 050F doi 10 1088 1126 6708 2004 04 050 U Heinz M Jacob 2000 Evidence for a New State of Matter An Assessment of the Results from the CERN Lead Beam Programme arXiv nucl th 0002042 T Yulsman 2002 Origins The Quest for Our Cosmic Roots CRC Press s 75 ISBN 0 7503 0765 X DzherelaIndurajn F Kvantovaya hromodinamika Vvedenie v teoriyu kvarkov i glyuonov M Mir 1986 288 s Trejman S Etot strannyj kvantovyj mir Izhevsk RHD 2002 224 s PosilannyaThe Relativistic Heavy Ion Collider 30 Zhovtnya 2010 u Wayback Machine at Brookhaven National Laboratory 13 Chervnya 2006 u Wayback Machine The Alice Experiment 2 chervnya 2011 u Wayback Machine at CERN 26 Lipnya 2007 u Wayback Machine The Indian Lattice Gauge Theory Initiative 8 Bereznya 2005 u Wayback Machine

Дата публікації:
Топ