Définition des quarks en physique

Un quark est l'une des particules fondamentales de la physique. Ils se joignent pour former des hadrons, tels que des protons et des neutrons, qui sont des composants des noyaux d'atomes. L'étude des quarks et des interactions entre eux à travers la force forte s'appelle la physique des particules.

L'antiparticule d'un quark est l'antiquark. Les quarks et les antiquarks sont les deux seules particules fondamentales qui interagissent à travers les quatre forces fondamentales de la physique: la gravitation, l'électromagnétisme et les interactions fortes et faibles.

Quarks et confinement

Un quark expose accouchement, ce qui signifie que les quarks ne sont pas observés indépendamment mais toujours en combinaison avec d'autres quarks. Cela rend impossible la détermination directe des propriétés (masse, spin et parité); ces traits doivent être déduits des particules qui les composent.

Ces mesures indiquent un spin non entier (+1/2 ou -1/2), donc les quarks sont fermions et suivez le principe d'exclusion de Pauli.

Dans la forte interaction entre les quarks, ils échangent des gluons, qui sont des bosons de jauge vectorielle sans masse qui portent une paire de charges colorées et anticolorées. Lors de l'échange de gluons, la couleur des quarks change. Cette force de couleur est plus faible lorsque les quarks sont proches les uns des autres et devient plus forte lorsqu'ils s'éloignent.

Les quarks sont si fortement liés par la force de couleur que s'il y a suffisamment d'énergie pour les séparer, une paire quark-antiquark est produite et se lie à n'importe quel quark libre pour produire un hadron. En conséquence, les quarks gratuits ne sont jamais vus seuls.

Saveurs de Quarks

Il y a six les saveurs des quarks: haut, bas, étrange, charme, bas et haut. La saveur du quark détermine ses propriétés.

Quarks avec une charge de + (2/3)e sont appelés up-type quarks, et ceux avec une charge de - (1/3)e sont appelés down-type.

Il ya trois générations de quarks, sur la base de paires d'isospine faible positif / négatif, faible. Les quarks de première génération sont des quarks de haut en bas, les quarks de deuxième génération sont étranges et les quarks de charme, les quarks de troisième génération sont les quarks du haut et du bas.

Tous les quarks ont un nombre de baryons (B = 1/3) et un nombre de leptons (L = 0). La saveur détermine certaines autres propriétés uniques, décrites dans des descriptions individuelles.

Les quarks de haut en bas constituent des protons et des neutrons, vus dans le noyau de la matière ordinaire. Ce sont les plus légers et les plus stables. Les quarks plus lourds sont produits lors de collisions à haute énergie et se désintègrent rapidement en quarks de haut en bas. Un proton est composé de deux quarks up et d'un quark down. Un neutron est composé d'un quark up et de deux quarks down.

Quarks de première génération

Up quark (symbole u)

• Isospin faible: +1/2
• Isospin (je_z): +1/2
• Charge (proportion de e): +2/3
• Masse (en MeV / c²): 1,5 à 4,0 

Quark (symbole ré)

• Isospin faible: -1/2
• Isospin (je_z): -1/2
• Charge (proportion de e): -1/3
• Masse (en MeV / c²): 4 à 8