Kvarkoj estas partikloj el kiuj hadronoj estas konstruitaj. Ili formas strukturnivelon de materio sub tiu de – ekzemple – neŭtrono kaj protono. Ĉiuj kvarkoj havas spinon ½, kaj rilate elektran ŝargon, kelkaj kvarkoj havas 1/3 kaj aliaj 2/3 (se −1 estas la ŝargo de elektrono). Kvarkoj estas influataj de forto nomata kolorforto, studata en la Kvantuma kromodinamiko.
Historio
En 1964 la fizikistoj Murray Gell-Mann kaj George Zweig, sendepende unu de la alia, elpensis modelon kiu klarigas la hadronojn, bazite sur partikloj, kiujn Gell-Mann nomis "kvarkoj". Komence temis pri nur tri specoj de kvarkoj, nomataj tri "gustoj" far la fizikistoj, sed nun estas ses specoj de "gustoj" (vidu ĉi-malsupre). En la modelo de kvarkoj, mezonoj estas komprenataj kiel konsistantaj el kombino de kvarko kaj kontraŭkvarko, dum barionoj estas komprenataj kiel konsistantaj el kombino de tri kvarkoj de diferaj kolorŝargoj.
Laŭdire Gell-Mann kreis la nomon "kvarko" laŭ frazo el la verko Finnegans Wake de James Joyce (three quarks for Muster Mark).
Specoj de kvarkoj kaj iliaj kombinoj
Kvarkoj havas du proprecojn nomatajn gusto kaj kolorŝargo, kaj laŭ tiuj proprecoj ekzistas kvarkoj en ses variantoj laŭ gusto kaj en 3 variantoj laŭ kolorŝargo.
Specoj de kvarkoj laŭ gusto
U-kvarko aŭ "supra"; d-kvarko aŭ "suba"; s-kvarko aŭ "stranga"; c-kvarko aŭ "ĉarma"; b-kvarko aŭ "bela"; kaj t-kvarko aŭ "vera" (iam nomita "timida", ĉar ĝi estis la lasta eltrovita kvarko).
Elektraj ŝargoj kaj masoj de kvarkoj
| Kvarko | Elektra ŝargo Unuo = protona ŝargo (e) | Maso |
| u | + 2/3 | inter 1,5 kaj 4 MeV/c2 |
| d | − 1/3 | inter 4 kaj 8 MeV/c2 |
| c | + 2/3 | inter 1,15 kaj 1,35 GeV/c2 |
| s | − 1/3 | inter 80 kaj 130 MeV/c2 |
| t | + 2/3 | inter 174,3 ± 5,1 GeV/c2 |
| b | − 1/3 | inter 4,1 kaj 4,4 GeV/c2 |
Specoj de kvarkoj laŭ kolorŝargo
"Ruĝa", "verda" kaj "blua".
Kombinoj
Neŭtrono estas bariono de kvarka formulo "udd" (tio estas: konsistanta el unu u-kvarko plus du d-kvarkoj, kaj protono estas bariono de kvarka formulo "uud" (tio estas: konsistanta el du u-kvarkoj plus unu d-kvarko; kaj simile por aliaj barionoj, ĉiu estas triopo de kvarkoj: Ekzemple, bariono Σ+ havas kvarkan formulon "uus" (du u-kvarkoj plus unu s-kvarko); bariono Σ− havas kvarkan formulon "dds" (du d-kvarkoj plus unu s-kvarko); mezono K+ konsistas el unu u-kvarko plus unu anti-s-kvarko); mezono K− konsistas el unu anti-u-kvarko plus unu s-kvarko), kaj tiel plu.
Eksteraj ligiloj
- france Ekzisto de la kvarkoj (de Pierre-Erik Isabelle, Philippe MacKay, Laurie Rousseau-Nepton kaj Simon Viel , Universitato Laval, Kanado) Arkivigite je 2009-10-17 per la retarkivo Wayback Machine