Quark, leptoni e vettori di forza ora sono considerati essere le particelle elementari che costituiscono i blocchi di costruzione del nostro universo complesso. Attraverso anni di ricerca e sperimentazione, compreso l'uso di collisionatori particella rivoluzionario, gli scienziati hanno guadagnato un'enorme quantità di conoscenza circa queste particelle fondamentali.
Particelle fondamentali
In passato, protoni, elettroni e neutroni sono stati considerati essere gli oggetti più piccoli che contano potrebbero essere suddivisa e furono chiamati particelle elementari.
Ora sappiamo che protoni, neutroni e oltre 100 altre particelle, originariamente crede di essere elementare, sono, infatti, costituiti da Quark, antiquark o una combinazione dei due. I fisici delle particelle ora considerano i quark, leptoni, come l'elettrone e forza vettori, come il fotone, essere particelle fondamentali del nostro universo. Come tali, sono indivisibili e costruito di nient'altro..--materia ed energia nella sua forma più pura e più elementare.
Tipi di quark
Ci sono 6 tipi, o "sapori" di quark: su (U), giù (D), fascino (C), strano (S), superiore (T) e inferiore (B). Questi sapori di quark si combinano per formare tutti i noti mesoni e barioni. Il protone e il neutrone sono esempi di barioni, ciascuno composto da quark up e down. Questi sei sapori di quark sono noti per combinare solo in gruppi di due o tre, mesoni, e barioni.
Comuni combinazioni di Quark
I sapori più comuni sono l'up e un quark down. Formano i componenti di protoni e neutroni e, di conseguenza, la base per materia più ordinaria. Protoni contengono due quark up e un quark down. Neutroni contengono un quark up e due quark down.
I quark up hanno un + 2/3e carica e quark down hanno un -1/3e carica. Ecco perché i neutroni sono elettricamente neutri e protoni hanno un positivo di carica e di attrarre elettroni negativamente caricati.
Colore di quark o forza forte
La scoperta di 1947 del quark strange creato la necessità di una proprietà aggiuntiva quark. Il meno omega è un barione composto da 3 quark strange. Come fermioni, Quark devono rispettare il principio di esclusione di Pauli, che afferma che non possono esistere negli stati identici. Di conseguenza, il omega meno necessaria una nuova proprietà in grado di almeno 3 valori distinti. La proprietà è stata chiamata colore e quark sono ora classificati come rosso, verde o blu. Combinato, devono essere colore neutro.
Confinamento dei quark
Perché siamo stati in grado di osservare i quark isolati? Sembra che la forza del colore, conosciuto come la forza forte, non diminuisce con la distanza, come con gravità; piuttosto, diventa più forte. Questa forza impedisce la separazione di quark. Il "modello di borsa" è usato per aiutare a visualizzare questo concetto. I quark individuali sono liberi di muoversi all'interno di un "sacchetto" con i loro partner; Tuttavia, se si tenta di rimuovere un quark, la borsa, che rappresenta la forza forte, si estende e resiste la separazione tentata.
Altri sapori di Quark
Il quark charm è stato fondato nel 1974 con la scoperta di un mesone chiamato la particella J/Psi. Nel 1977, il quark bottom è stato scoperto in un mesone. Il mesone, chiamato Upsilon, è stato interpretato come una coppia di quark bottom-anti-fondo. Prova per il quark top è stata trovata nel 1995 durante un esperimento nel Tevatron collisore protone-antiprotone.