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Définition des quarks en physique

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 du noyau des atomes. L’étude des quarks et de leurs interactions par le biais de la force puissante 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 entre 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 la détermination des propriétés (masse, spin et parité) impossible à mesurer directement; 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 les fermions et suivez le principe d'exclusion de Pauli.

Dans la forte interaction entre les quarks, ils échangent des gluons, qui sont des bosons à jauge vectorielle sans masse qui portent une paire de charges de couleur et anticolor. Lors de l'échange de gluons, la couleur des quarks change. Cette force de couleur est la plus faible lorsque les quarks sont proches et devient plus forte à mesure qu'ils se séparent.

Les quarks sont tellement liés par la force de la couleur que s'il y a assez d'énergie pour les séparer, une paire quark-antiquark est produite et se lie à tout quark libre pour produire un hadron. En conséquence, les quarks libres 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 bas-type.

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

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

Les quarks de haut en bas constituent les protons et les neutrons, visibles dans le noyau de la matière ordinaire. Ils 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

Quark up (symbole vous)

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

Quark en bas (symbole )

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

Quarks de deuxième génération

Charme quark (symbole c)

  • Isospin faible: +1/2
  • Charme (C): 1
  • Charge (proportion de e): +2/3
  • Masse (en MeV / c2): 1150 à 1350

Quark étrange (symbole s)

  • Isospin faible: -1/2
  • Étrangeté (S): -1
  • Charge (proportion de e): -1/3
  • Masse (en MeV / c2): 80 à 130

Quarks de troisième génération

Quark Top (symbole t)

  • Isospin faible: +1/2
  • Topness (T): 1
  • Charge (proportion de e): +2/3
  • Masse (en MeV / c2): 170200 à 174800

Quark Bottom (symbole b)

  • Isospin faible: -1/2
  • Fond (B '): 1
  • Charge (proportion de e): -1/3
  • Masse (en MeV / c2): 4100 à 4400