Quark down - Down quark
Composição | Partícula elementar |
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Estatisticas | Fermiônico |
Geração | Primeiro |
Interações | forte , fraco , força eletromagnética , gravidade |
Símbolo | d |
Antipartícula | Antiquark Down ( d ) |
Teorizado |
Murray Gell-Mann (1964) George Zweig (1964) |
Descoberto | SLAC (1968) |
Massa | 4,7 +0,5 −0,3 MeV / c 2 |
Decai em | Quark estável ou Up + elétron + antineutrino de elétron |
Carga elétrica | - 1 / 3 e |
Carga de cor | sim |
Girar | 1 / 2 |
Isospin fraco | LH : - 1 / 2 , RH : 0 |
Hipercarga fraca | LH : 1 / 3 , RH : - 2 / 3 |
O quark down ou quark d (símbolo: d) é o segundo mais leve de todos os quarks , um tipo de partícula elementar e um constituinte principal da matéria . Junto com o quark up , ele forma os nêutrons (um quark up, dois quarks down) e prótons (dois quarks up, um quark down) dos núcleos atômicos . Faz parte da primeira geração da matéria, tem carga elétrica de - 1 / 3 e e uma massa nua de 4,7 +0,5
−0,3 MeV / c 2 . Como todos os quarks , o quark down é um férmion elementar com spin 1 / 2 e experimenta todas as quatro interações fundamentais : gravitação , eletromagnetismo , interações fracas e interações fortes . A antipartícula do quark down é o antiquark down (às vezes chamado de quark antidown ou simplesmente antidown ), que difere dele apenas porque algumas de suas propriedades têm magnitude igual, mas sinal oposto .
Sua existência (junto com a dos quarks up e estranhos ) foi postulada em 1964 por Murray Gell-Mann e George Zweig para explicar o esquema de classificação da Via Óctupla dos hádrons . O quark down foi observado pela primeira vez por experimentos no Stanford Linear Accelerator Center em 1968.
História
No início da física de partículas (primeira metade do século 20), os hádrons , como prótons , nêutrons e píons, eram considerados partículas elementares . No entanto, à medida que novos hádrons foram descobertos, o ' zoológico de partículas ' cresceu de algumas partículas no início dos anos 1930 e 1940 para várias dezenas delas nos anos 1950. As relações entre cada um deles não eram claras até 1961, quando Murray Gell-Mann e Yuval Ne'eman (independentemente um do outro) propuseram um esquema de classificação de hádrons denominado Via Óctupla , ou em termos mais técnicos, simetria de sabor SU (3) .
Este esquema de classificação organizou os hádrons em multipletos isospin , mas a base física por trás disso ainda não estava clara. Em 1964, Gell-Mann e George Zweig (independentemente um do outro) propuseram o modelo de quark , então consistindo apenas em quarks up , down e estranhos . No entanto, embora o modelo de quark explique a Via Óctupla, nenhuma evidência direta da existência de quarks foi encontrada até 1968 no Stanford Linear Accelerator Center . Experimentos de espalhamento inelástico profundo indicaram que prótons tinham subestrutura e que prótons feitos de três partículas mais fundamentais explicaram os dados (confirmando assim o modelo de quark).
A princípio as pessoas estavam relutantes em identificar os de três corpos como quarks, preferindo Richard Feynman 's Parton descrição, mas com o tempo a teoria de quark foi aceita (ver Revolução de Outubro ).
Massa
Apesar de ser extremamente comum, a massa nua do quark down não é bem determinada, mas provavelmente está entre 4,5 e 5,3 MeV / c 2 . Os cálculos da rede QCD fornecem um valor mais preciso: 4,79 ± 0,16 MeV / c 2 .
Quando encontrados em mésons (partículas feitas de um quark e um antiquark ) ou bárions (partículas feitas de três quarks), a 'massa efetiva' (ou massa 'revestida') dos quarks se torna maior por causa da energia de ligação causada pelo campo de glúons entre quarks (ver equivalência massa-energia ). Por exemplo, a massa efetiva de quarks down em um próton é em torno de 300 MeV / c 2 . Como a massa nua dos quarks down é tão pequena, ela não pode ser calculada diretamente porque os efeitos relativísticos devem ser levados em consideração.
Veja também
Referências
Leitura adicional
- A. Ali, G. Kramer; Kramer (2011). "JETS e QCD: uma revisão histórica da descoberta dos jatos quark e gluon e seu impacto no QCD". European Physical Journal H . 36 (2): 245. arXiv : 1012,2288 . Bibcode : 2011EPJH ... 36..245A . doi : 10.1140 / epjh / e2011-10047-1 . S2CID 54062126 .
- R. Nave. "Quarks" . HyperPhysics . Georgia State University , Departamento de Física e Astronomia . Página visitada em 29/06/2008 .
- A. Pickering (1984). Construindo Quarks . University of Chicago Press . pp. 114-125. ISBN 978-0-226-66799-7 .