Кварк

В ядрах атомов присутствуют два типа стабильных частиц. Это протоны и нейтроны. Эти протоны состоят из других фундаментальных и элементарных частиц, известных как кварки или кварки.

Эти субатомные частицы, кварки, нестабильны в своей элементарной форме и никогда не встречаются по отдельности. Они объединяются, образуя стабильные адроны. Помимо того, что в плазме кварк-глюонной имеются частицы протоны и нейтроны, также там есть и другие, которые называются барионами и мезонами.

Кварки всегда находятся в парах со своими античастицами. Эти античастицы являются антикварками. Они объединяются друг с другом, образуя адроны, которые, в свою очередь, объединяются, образуя другие субатомные частицы, такие как мезоны и барионы. До настоящего времени кварки считались элементарными частицами, которые не распадались на другие более мелкие частицы, поскольку, по-видимому, не имели структуры. В физике элементарных частиц только кварки являются основными элементарными частицами, существующими в природе.

В 1964 году появилась модель кварка, и ее предложили два физика, Мюррей Гелл-Манн и Джордж Цвейг (оба из Соединенных Штатов Америки), хотя сам Джордж называл частицы «тузами». В модели Гелл-Манна было показано, что все мезоны состоят из кварка и его антикварка, тогда как все барионы состоят из трех кварков. Согласно этой модели, существует шесть типов кварков и они встречаются в трех парах. Тип кварков также называют «ароматом», так что существует шесть ароматов кварков.

Эти шесть видов — верхние и нижние, верхние и нижние, чарующие и странные. Из этих ароматов верхние и нижние кварки являются самыми легкими частицами, а четыре другие более тяжелые частицы имеют тенденцию быстро превращаться в верхние и нижние кварки. Это означает, что верхние и нижние кварки наиболее распространены во Вселенной, поскольку они стабильны, в то время как другие элементарные частицы.

Кварк, любой член группы элементарных субатомных частиц, которые взаимодействуют посредством сильная сила и, как полагают, являются одними из основных составляющих материи. Кварки связываются друг с другом через сильное взаимодействие, чтобы составить протоны и нейтроны почти так же, как последние частицы объединяются в различных пропорциях, образуя атомные ядра. Существует шесть типов или ароматы кварков, которые отличаются друг от друга массой и зарядовыми характеристиками.

Эти шесть вкусов кварков можно сгруппировать в три пары: верх и низ, очарование и странность, верх и низ. Кварки кажутся настоящими элементарными частицами; то есть они не имеют видимой структуры и не могут быть разделены на что-то меньшее. Кроме того, кварки, по-видимому, всегда встречаются в сочетании с другими кварками или с другими кварками. Антикварки, их античастицы, образуют все адроны — так называемые сильно взаимодействующие частицы, охватывающие как барионы и мезоны .

Электрический заряд:

В кварках очень странно, что электрические заряды на этих частицах не являются целыми числами. Электрический заряд верхних, очарованных и верхних кварков равен, что является дробным положительным зарядом, а, с другой стороны, электрический заряд нижних, странных и нижних кварков равен — отрицательный дробный заряд. В этом обозначении буква «е» представляет собой значение заряда одного электрона без знака.

У всех ароматов кварков есть античастицы (или антикварки) для каждого, и электрические заряды на этих античастицах противоположны соответствующим им кваркам. Это означает, что верхний антикварк сосуществует со своим верхним кварком и имеет электрический заряд. В ядрах атомов из этих частиц образуются протоны и нейтроны. Каждый из шести ароматов кварков может иметь три различных цвета. Кварковые силы притягиваются только в «бесцветных» комбинациях трех кварков (барионов), пар кварк-антикварк (мезонов) и, возможно, в более крупных комбинациях, таких как пентакварк, которые также могут удовлетворять условию бесцветности.

Размер:

Кварки ничтожны по размеру, их невозможно измерить и увидеть. В квантовой хромодинамике (КХД) эти частицы представляют собой точечные структуры и очень малы в диапазоне метров.

Масса:

Масса кварка переменна и зависит от его массы и массы окружающей его жидкости, состоящей из глюонов. Большая часть массы адронов, созданных этими кварками, исходит от глюонов, связующая составляющая которых удерживает кварки вместе, а не сами кварки. Масса кварков варьируется от ап-кварка к ап-кварку. Верхний — это самый тяжелый, а верхний кварк — самый легкий.

Цвет заряда:

Согласно квантовой хромодинамике (КХД), в природе существует три типа цветов кварков. Эти цвета красный, синий и зеленый. Это свойство кварков — цветовой заряд. Антикварки имеют те же цвета, но представлены как антикрасный, антисиний и антизеленый. Глюоны также имеют два цветовых заряда: один красный, синий и зеленый, а другой – антикрасный, антисиний и антизеленый. В протоне обязательно должны быть показаны все три цвета кварков.

Вращение:

Каждая частица во Вселенной обладает некоторым свойством, которое невозможно отделить от них. Эти свойства являются внутренними свойствами, такими как масса, заряд или угловой момент. Внутреннее свойство, угловой момент называется спином, и каждая элементарная частица обладает этим свойством. Протон имеет три кварка, два верхних и один нижний кварк, и они связываются вместе с безмассовыми цветными заряженными частицами, глюонами. У каждого кварка есть, и у глюонов тоже есть спин. Вращение этих кварков и глюонов способствует вращению протона. Их вклад в спин протона составляет всего 30%.

Взаимодействия:

Только два вида, верхние и нижние, являются стабильными, а остальные 4 вида - нестабильные. В этих 4 ароматах силы взаимодействия настолько слабы, что не удерживаются в течение длительного времени и превращаются в стабильные ароматы кварков. Это преобразование ароматов из нестабильных в стабильные происходит в процессе того, как распадаются частички.

Кварки это фундаментальные строительные блоки и члены исключительного клуба истинно элементарных частиц. Элементарная или фундаментальная частица не имеет субструктуры и не имеет конечного размера, кроме длины волны. Это не означает, что фундаментальные частицы стабильны — одни распадаются, а другие нет. Все лептоны кажутся фундаментальными, тогда как адроны не являются фундаментальными. Кварки являются фундаментальными строительными блоками адронов. Кварки — это вторая группа фундаментальных частиц (лептоны — первая).

Третья и, возможно, последняя группа фундаментальных частиц — это частицы-носители четырех основных сил. Лептоны, кварки и частицы-носители могут быть всем, что есть. Кварки всегда находятся в парах со своими античастицами. Эти античастицы являются антикварками. Они объединяются друг с другом, образуя адроны, которые, в свою очередь, объединяются, образуя другие субатомные частицы, такие как мезоны и барионы. До настоящего времени кварки считались элементарными частицами, которые не распадались на другие более мелкие частицы, поскольку не имели структуры.

Видео обзор

Дмитрий Казаков — Кварки

Мельчайшие частицы | Кварки, лептоны и бозоны

Как выглядят мельчайшие объекты в мире

3. Кварк-глюонная плазма. Видеоурок «NICA — Вселенная в лаборатории»

✨ Прохоров Г. Кварк-Глюонная Плазма - вход в Современные Проблемы Теоретической Физики. VReMastered.