Վիքիպեդիա

U-քվարկ

(Վերահղված է Վերև-քվարկից)

u-քվարկ, վերև-քվարկ (նշանակումը՝ u, անգլ.՝ up վերև), տարրական մասնիկ, ամենաթեթև քվարկը, նյութի հիմնական բաղկացուցիչը։ d-քվարկի հետ միասին կազմում է ատոմական միջուկների նեյտրոններն (մեկ u-քվարկ, երկու d-քվարկ) ու պրոտոնները (երկու u-քվարկ, մեկ d-քվարկ)։ Պատկանում է առաջին սերնդին, էլեկտրական լիցքը +2⁄3 e է, զանգվածը՝ 1.8–3.0 ՄէՎ/c2։ Մնացած քվարկների նման u-քվարկը 1⁄2 սպինով ֆերմիոն է, մասնակցում է չորս հիմնարար փոխազդեցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ փոխազդեցությանը, ուժեղ փոխազդեցությանը։ Հակամասնիկը u-հակաքվարկն է (անգլերեն գրականության մեջ՝ վերև հակաքվարկ, երբեմն կոչվում է նաև «հակավերև քվարկ» կամ պարզապես «հակավերև»), որը տարբերվում է u-քվարկից միայն որոշ մեծությունների նշանով։ u-քվարկի գոյությունը (d-քվարկի և տարօրինակ քվարկի հետ) 1964 թ. տեսականորեն առաջ են քաշել Մարի Գել-Մանը և Ջորջ Ցվայգը՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման սխեմաներից մեկը՝ ութական ճանապարհը։ Փորձնականորեն առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցիչային կենտրոնում։

u-քվարկ, վերև-քվարկ
Proton quark structure.svg
Ենթադասքվարկ և տարրական մասնիկներ
Տեսակներատոմային մասնիկ
ԿազմությունՏարրական մասնիկ
ՎիճակագրությունՖերմիոնային
ՍերունդԱռաջին
Հիմնարար փոխազդեցություններԷլեկտրամագնիսականություն
Ձգողականություն
Թույլ
Ուժեղ
Նշանակումըu
Հակամասնիկu-հակաքվարկ
ՏեսությունՄարի Գել-Ման (1964)
Ջորջ Ցվայգ (1964)
Հայտնագործում1968 թ., SLAC
Զանգված2.3 ՄէՎ/c2[1]
ՏրոհումԿայուն կամ D-քվարկ + պոզիտրոն + էլեկտրոնային նեյտրինո
Էլեկտրական լիցք+2⁄3 e
Սպին1⁄2
Զույգություն1
Մոնտե Կարլո դրույթով համար2

Քվանտային թվերըԽմբագրել

u-քվարկի սպինը ½ է, զույգությունը դրական է։ Իզոսպինի և թույլ իզոսպինի պրոյեկցիան +1/2 են (նշանով հակադիր d-քվարկին)։ Բարիոնային թիվը +1/3 է, լեպտոնային թիվը, տարօրինակությունը, հմայքը, ճշմարտությունը և գեղեցկությունը 0 են։ Ինչպես և մյուս քվարկները, u-քվարկը ունի երեք գունային լիցքերից մեկը (որոնք պայմանականորեն կոչվում են կարմիր, կապույտ, դեղին)։

ԶանգվածըԽմբագրել

u-քվարկի զանգվածը վերջին տվյալներով 2, 01±0, 03 ՄէՎ է[2], ամենաթեթև քվարկն է։

u-քվարկ պարունակող հադրոններԽմբագրել

  • Մեզոններ։
    • Լիցքավորված պիոնը (π±) ունի u-քվարկ և d-հակաքվարկ (կամ հակառակը), իսկ չեզոք պիոնը (π0)՝ u-քվարկի և u-հակաքվարկի ու d-քվարկի և d-հակաքվարկի գծային կոմբինացիան (ինչպես և ավելի ծանր ρ- և ω-մեզոնները, տես ստորև)
    • Լիցքավորված կաոնները (K±) ունեն մեկ u-քվարկ և մեկ u-հակաքվարկ։
    • η և η' մեզոնները, որոնք բույր չունեն, մի քանի քվարկ-հակաքվարկ զույգերի գծային կոմբինացիա են, այդ թվում՝ u-քվարկի և u-հակաքվարկի։
    • ρ±-մեզոններն ունեն նույն կազմությունը, ինչ լիցքավորված պիոնները, սակայն սպինը ոչ թե 0 է, այլ՝ 1։
    • Չեզոք D0 մեզոնրը և լիցքավորված B± մեզոններն ունեն u-քվարկ և u-հակաքվարկ։
  • Բարիոններ
    • Պրոտոնը (p) ունի երկու u-քվարկ, իսկ նեյտրոնը՝ (n) մեկը։
    • Չեզոք դելտա-բարիոնը (Δ0), դրական դելտա-բարիոնը (Δ+) և կրկնակի դրական դելտա-բարիոնը (Δ++) ունեն համապատասխանաբար մեկ, երկու և երեք u-քվարկ։
    • Չեզոք լամբդա-մասնիկը (Λ0) ունի մեկ u-քվարկ։ Հմայված դրական լամբդա-մասնիկը՝ (Λ+c) նույնպես։
    • Չեզոք սիգմա-մասնիկը (Σ0) և դրական սիգմա-մասնիկը (Σ+) ունեն համապատասխանաբար մեկ են երկու u-քվարկ։
    • Չեզոք քսի-մասնիկը (Ξ0) և հմայված դրական քսի-մասնիկը (Ξ+c) ունեն u-քվարկ։
    • Վերը թվարկված բարիոնների հակամասնիկներն ունեն u-հակաքվարկ։

ՊատմությունԽմբագրել

Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ձևավորման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները և պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման հետ «մասնիկների գազանանոցը» աճեց՝ 1930- և 1940-ականներից հայտնի մի քանի մասնիկից դառնալով մի քանի դյուժին 1950-ականներին։ Դրանց միջև առնչությունները հստակ չէին մինչև 1961 թ., երբ Մարի Գել-Մանը[3] և Յուվալ Նեեմանը[4] (միմյանցից անկախ) առաջարկեցին հադրոնների դասակարգման ութական սխեման, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով ասած, SU(3) սիմետրիա։

Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, բայց դրա ֆիզիկական հիմքը դեռ անհայտ էր մնում։ 1964 թ. Գել-Մանը[5] և Ջորջ Ցվայգը[6][7] (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկների մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից[8]։ Սակայն մինչ քվարկային մոդելը բացատրեց Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություն չեղավ մինչև 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցիչային կենտրոնում[9][10]։ Փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոնները ունեն ենթակառուցվածք, և որ պրոտոնները կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Քվարկների մոդելն այսպիսով հաստատվեց[11]։

Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը[12][13][14], սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց (տես Նոյեմբերյան հեղափոխություն)[15]։

Տես նաևԽմբագրել

ՀղումներԽմբագրել

  1. ↑ J. Beringer et al. (Particle Data Group) (2012)։ «PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)'»։ Particle Data Group։ Վերցված է 2013 թ․ փետրվարի 21 
  2. ↑ «Легчайшие кварки взвешены с невероятной точностью»։ Membrana։ 07.04.2010։ Արխիվացված է օրիգինալից 2012-05-27-ին։ Վերցված է 2012 թ․ մարտի 1 
  3. ↑ M. Gell-Mann (2000) [1964]։ «The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry»։ in M. Gell-Mann, Y. Ne'eman։ The Eightfold Way։ Westview Press։ էջ 11։ ISBN 0-7382-0299-1 
    M. Gell-Mann, The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry, Synchrotron Laboratory, Report CTSL-20, California Institute of Technology, 1961 |
  4. ↑ Y. Ne'eman (2000) [1964]։ «Derivation of strong interactions from gauge invariance»։ in M. Gell-Mann, Y. Ne'eman։ The Eightfold Way։ Westview Press։ ISBN 0-7382-0299-1 
    Original Y. Ne'eman (1961)։ «Derivation of strong interactions from gauge invariance»։ Nuclear Physics 26 (2): 222։ Bibcode:1961NucPh..26..222N։ doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1 
  5. ↑ M. Gell-Mann (1964)։ «A Schematic Model of Baryons and Mesons»։ Physics Letters 8 (3): 214–215։ Bibcode:1964PhL.....8..214G։ doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3 
  6. ↑ G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking»։ CERN Report No.8181/Th 8419 
  7. ↑ G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II»։ CERN Report No.8419/Th 8412 
  8. ↑ B. Carithers, P. Grannis (1995)։ «Discovery of the Top Quark» (PDF)։ Beam Line (SLAC) 25 (3): 4–16։ Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 23–ին 
  9. ↑ E. D. Bloom, Coward D., Destaebler H., Drees J., Miller G., Mo L., Taylor R., Breidenbach M. և այլք: (1969)։ «High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and 10°»։ Physical Review Letters 23 (16): 930–934։ Bibcode:1969PhRvL..23..930B։ doi:10.1103/PhysRevLett.23.930 
  10. ↑ M. Breidenbach, Friedman J., Kendall H., Bloom E., Coward D., Destaebler H., Drees J., Mo L., Taylor R. և այլք: (1969)։ «Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering»։ Physical Review Letters 23 (16): 935–939։ Bibcode:1969PhRvL..23..935B։ doi:10.1103/PhysRevLett.23.935 
  11. ↑ J. I. Friedman։ «The Road to the Nobel Prize»։ Hue University։ Արխիվացված է օրիգինալից 2008-12-25-ին։ Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 29–ին 
  12. ↑ R. P. Feynman (1969)։ «Very High-Energy Collisions of Hadrons»։ Physical Review Letters 23 (24): 1415–1417։ Bibcode:1969PhRvL..23.1415F։ doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415 
  13. ↑ S. Kretzer, Lai H., Olness Fredrick, Tung W. և այլք: (2004)։ «CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects»։ Physical Review D 69 (11): 114005։ Bibcode:2004PhRvD..69k4005K։ arXiv:hep-ph/0307022։ doi:10.1103/PhysRevD.69.114005 
  14. ↑ D. J. Griffiths (1987)։ Introduction to Elementary Particles։ John Wiley & Sons։ էջ 42։ ISBN 0-471-60386-4 
  15. ↑ M. E. Peskin, D. V. Schroeder (1995)։ An introduction to quantum field theory։ Addison–Wesley։ էջ 556։ ISBN 0-201-50397-2 

ԳրականությունԽմբագրել

  • A. Ali, G. Kramer, Kramer (2011)։ «JETS and QCD: A historical review of the discovery of the quark and gluon jets and its impact on QCD»։ European Physical Journal H] 36 (2): 245։ Bibcode:2011EPJH...36..245A։ arXiv:1012.2288։ doi:10.1140/epjh/e2011-10047-1 
  • R. Nave։ «Quarks»։ HyperPhysics։ Georgia State University, Department of Physics and Astronomy։ Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 29 
  • A. Pickering (1984)։ Constructing Quarks։ University of Chicago Press։ էջեր 114–125։ ISBN 0-226-66799-5 
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=U-քվարկ&oldid=7615483» էջից