Quali sono i diversi tipi di quark?

Nonscientists mispronounce spesso quark: fa rima con "quart", non "park". Le proprietà dei quark sono più sconcertante che la pronuncia, perché la forza nucleare forte governa i quark. A differenza di altre forze fisiche, la forza nucleare forte diventa più forte come le particelle si muovono lontani. Questa proprietà significa che i quark non esistono singolarmente, ma i fisici credono che potrebbe separare i quark a temperature molto elevate. Ogni quark ha un antiquark; Se un quark e suoi antiquark si combinano, essi possono annichilano a vicenda.

Su e giù

Una volta pensato di essere due del più piccolo possibile particelle, protoni e neutroni si è rivelati per essere composto di particelle ancora più piccole: quark up e down. Nel 1960, fisici Murray Gell-Mann e George Zweig indipendentemente postulato che gli scienziati di particelle assunto per essere fondamentale "mattoni" della materia erano costituite da particelle ancora più piccole. Un protone contiene due quark up e un quark down, mentre un neutrone contiene due quark down e un quark up. Quark up trasportano una carica elettrica a 2/3 plus e quark down portano una carica meno di 1/3, dando protoni una rete carica di più 1 e neutroni una carica netta pari a zero.

Strano e fascino

Gli scienziati hanno osservato prima proprietà del quark strange nel 1947. Hanno trovato una particella che è durato molto più a lungo di quanto previsto mentre studiava interazioni di raggi cosmici. Gell-Mann ha ribattezzato questa particella il quark strange a causa del suo strano comportamento durante il decadimento. Il quark charm è stato scoperto nel 1974. Ha una proprietà unica di decadimento: in primo luogo si deve trasformare in un quark strange. Entrambi lo strano e quark charm dare il loro nome ai numeri quantici, il numero di stranezza e il numero di fascino.

Superiore e inferiore

Anche se pesano più di quanto l'altro "sapori" di quark, top e quark bottom furono gli ultimi a essere scoperto--nel 1995 e nel 1977, rispettivamente. Gli scienziati hanno scoperto il top e il quark bottom in coppie quark-antiquark, particelle instabili che decadono rapidamente. Come lo strano e quark charm, il top e quark bottom hanno loro propri numeri di quantum.

Interazioni di quark

Ogni sapore di quark è disponibile in tre colori. Essi non sono i colori reali, come i quark sono troppo piccoli per vedere; piuttosto, i colori dei quark sono analoghi alle cariche elettriche. Uno rosso, uno verde e uno blu quark si combinano per rendere bianco, allo stesso modo che una positiva e una carica elettrica negativa si combinano per una carica neutra. Particelle stabili con quark rosso, verde e blu, come i protoni e gli elettroni, sono chiamate adroni. Un quark e un antiquark che sono di un colore e sua anticolor - rosso e antired, per esempio - può unire per formare un mesone. I mesoni sono instabili, poiché i quark e antiquark può annientare e produrre particelle come gli elettroni.