Een quark is een van de fundamentele deeltjes in de natuurkunde. Ze komen samen om hadronen te vormen, zoals protonen en neutronen, die componenten zijn van de atoomkernen. De studie van quarks en de interacties daartussen door de sterke kracht wordt deeltjesfysica genoemd.
Het antideeltje van een quark is het antiquark. Quarks en antiquarks zijn de enige twee fundamentele deeltjes die allemaal met elkaar in wisselwerking staan vier fundamentele natuurkundige krachten: zwaartekracht, elektromagnetisme, en de sterke en zwakke interacties.
Quarks en opsluiting
Een quark stelt tentoon opsluitingDit 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 geven een niet-integer spin aan (ofwel +1/2 of -1/2), dus quarks zijn dat ook fermionen en volg de Pauli-uitsluitingsprincipe.
In de sterke interactie tussen quarks wisselen ze gluonen uit, dit zijn massaloze vectormeter-bosonen die een paar kleuren en antikleurige ladingen dragen. Bij het uitwisselen van gluonen verandert de kleur van de quarks. Deze kleurkracht is het zwakst als de quarks dicht bij elkaar staan en wordt sterker als ze uit elkaar bewegen.
Quarks zijn zo sterk gebonden door de kleurkracht dat als er voldoende energie is om ze te scheiden, er een quark-antiquark-paar wordt geproduceerd en zich bindt aan 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: boven, beneden, vreemd, charme, onder en boven. De smaak van de kwark bepaalt zijn eigenschappen.
Quarks met een toeslag 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 positieve / negatieve, zwakke isospin. De eerste generatie quarks zijn up- en down-quarks, de tweede generatie quarks zijn vreemd en charm-quarks, de derde generatie quarks zijn top- en bottom-quarks.
Alle quarks hebben een baryon-nummer (B = 1/3) en een lepton-nummer (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 het lichtste en meest stabiel. De zwaardere quarks worden geproduceerd bij botsingen met een hoge energie en vervallen snel in op- en neergaande quarks. Een proton bestaat uit twee up-quarks en een down-quark. Een neutron bestaat uit één up-quark en twee down-quarks.
Quarks van de eerste generatie
Up quark (symbool u)
- Zwakke Isospin: +1/2
- Isospin (ikz): +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 (ikz): -1/2
- Charge (aandeel van e): -1/3
- Massa (in MeV / c2): 4 tot 8
Tweede generatie quarks
Charm quark (symbool c)
- Zwakke Isospin: +1/2
- Charme (C): 1
- Charge (aandeel van e): +2/3
- Massa (in MeV / c2): 1150 tot 1350
Strange quark (symbool s)
- Zwakke Isospin: -1/2
- Vreemdheid (S): -1
- Charge (aandeel van e): -1/3
- Massa (in MeV / c2): 80 tot 130
Derde generatie quarks
Top quark (symbool t)
- Zwakke Isospin: +1/2
- Topness (T): 1
- Charge (aandeel van e): +2/3
- Massa (in MeV / c2): 170200 tot 174800
Onderste quark (symbool b)
- Zwakke Isospin: -1/2
- Bodem (B '): 1
- Charge (aandeel van e): -1/3
- Massa (in MeV / c2): 4100 tot 4400