Quark up - Up quark
Composição | Partícula elementar |
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Estatisticas | Fermiônico |
Família | Quark |
Geração | Primeiro |
Interações | forte , fraco , força eletromagnética , gravidade |
Símbolo | você |
Antipartícula | Up antiquark ( você ) |
Teorizado |
Murray Gell-Mann (1964) George Zweig (1964) |
Descoberto | SLAC (1968) |
Massa | 2,2+0,5 −0,4 MeV / c 2 |
Decai em | Quark estável ou down + pósitron + neutrino de elétron |
Carga elétrica | + 2/3 e |
Carga de cor | sim |
Rodar | 1/2 |
Isospin fraco | LH : +1/2, RH : 0 |
Hipercarga fraca | LH : +1/3, RH : +4/3 |
O quark up ou quark u (símbolo: u) é o mais leve de todos os quarks , um tipo de partícula elementar e um constituinte principal da matéria . Ele, junto com o quark down , 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 +2/3 e e uma massa nua de2,2+0,5
−0,4 MeV / c 2 . Como todos os quarks , o quark up é um férmion elementar com spin 1/2e experimenta todas as quatro interações fundamentais : gravitação , eletromagnetismo , interações fracas e interações fortes . A antipartícula do quark up é o antiquark up (às vezes chamado de quark anti-up ou simplesmente anti-up ), que difere dele apenas porque algumas de suas propriedades, como carga, têm magnitude igual, mas sinal oposto .
Sua existência (junto com a dos quarks down 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 up foi observado pela primeira vez por experimentos no Stanford Linear Accelerator Center em 1968.
História
Modelo Padrão de Física de Partículas |
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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 chamado 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 descrever os 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 up não é bem determinada, mas provavelmente está entre 1,8 e3,0 MeV / c 2 . Os cálculos do Lattice QCD fornecem um valor mais preciso:2,01 ± 0,14 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 cada quark (ver equivalência massa-energia ). A massa nua dos quarks up é tão leve que 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.