d-քվարկ
d-քվարկ, ներքև-քվարկ (նշանակումը՝ d, անգլ.՝ down ներքև), տարրական մասնիկ, երկրորդ ամենաթեթև քվարկը, նյութի հիմնական բաղկացուցիչ։ u-քվարկի հետ միասին ատոմական միջուկների մտնում է նեյտրոնների (մեկ վերև քվարկ, երկու ներքև քվարկ) և պրոտոնների (երկու վերև քվարկ, մեկ ներքև քվարկ) կազմության մեջ։ Պատկանում է առաջին սերնդին, էլեկտրական լիցքը −1⁄3 e է, զանգվածը՝ 4.8 ՄէՎV/c2[1]։ Մյուս քվարկների նման d-քվարկը նույնպես սպինով 1/2 ֆերմիոն է և մասնակցում է բոլոր չորս հիմնարար փոխազդեցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ և ուժեղ փոխազդեցություններին։ Ներքև-քվարկի հակամասնիկը d-հակաքվարկն է (ներքև-հակաքվարկ, անգլիալեզու գրականության մեջ երբեմն կոչվում է «հականերքև քվարկ» կամ «հականերքև»), որը տարբերվում է նրանից միայն որոշ հատկությունների մեծությունների նշանով։
![]() | |
Ենթադաս | քվարկ և տարրական մասնիկներ |
---|---|
Տեսակ | ներատոմային մասնիկ |
Կազմություն | Տարրական մասնիկ |
Վիճակագրություն | Ֆերմիոնային |
Սերունդ | Առաջին |
Հիմնարար փոխազդեցություններ | Էլեկտրամագնիսականություն Ձգողականություն Թույլ Ուժեղ |
Նշանակումը | d |
Հակամասնիկ | d-հակաքվարկ |
Տեսություն | Մարի Գել-Ման (1964) Ջորջ Ցվայգ (1964) |
Հայտնագործում | 1968 թ., SLAC |
Զանգված | 4.8 ՄէՎ/c2[1] |
Կյանքի տևողություն | Կայուն կամ u-քվարկ + էլեկտրոն + էլեկտրոնային հականեյտրինո |
Էլեկտրական լիցք | -1⁄3 e |
Սպին | 1⁄2 |
Զույգություն | 1 |
Մոնտե Կարլո դրույթով համար | 1 |
d-քվարկի գոյությունը (u-քվարկի և տարօրինակ քվարկի հետ միասին) կանխատեսել են Մարի Գել-Մանը և Ջորջ Ցվեյգը 1964 թ.՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման ութական ճանապարհը։ Ներքև քվարկն առաջին անգամ փորձնականորեն հայտնաբերվել է 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնում։
Քվանտային թվերըԽմբագրել
d-քվարկի սպինը 1/2 է, զույգությունը դրական է։ Իզոսպինի և թույլ իզոսպինի պրոյեկցիաները −1/2 են (նշանով հակադիր u-քվարկին)։ Բարիոնային թիվը +1/3 է, իսկ լեպտոնային թիվը, տարօրինակությունը, հմայքը, ճշմարտությունը և գեղեցկությունը 0 են։ Մյուս քվարկների նման d-քվարկին վերագրվում է երեք գունային լիցքերից մեկը (պայմանաբար կոչվում են կարմիր, կապույտ, դեղին)։
ԶանգվածըԽմբագրել
d-քվարկի զանգվածը վերջին տվյալներով 4,79±0,07 ՄէՎ է[1], u-քվարկից հետո ամենաթեթև քվարկն է։
d-քվարկ պարունակող հադրոններԽմբագրել
- Մեզոններ
- Լիցքավորված պիոնը՝ ունի d-քվարկ և u-հակաքվարկ (կամ հակառակը), իսկ չեզոք պիոնը՝ d-քվարկի ու d-հակաքվարկի և u-քվարկի ու u-հակաքվարկի գծային կոմբինացիան է (ինչպես և ավելի ծանր ρ- և ω-մեզոնները, տես ստորև)։
- Չեզոք կաոնը՝ կազմված է մեկ d-քվարկից և մեկ d-հակաքվարկից։
- η և η' մեզոնները, բույր չունեն, մի քանի քվարկ-հակաքվարկ զույգերի գծային կոմբինացիա են, այդ թվում՝ d-քվարկի և d-հակաքվարկի։
- ρ±-մեզոններն ունեն նույն կազմությունը, ինչ լիցքավորված պիոնները, բայց սպինը ոչ թե 0 է, այլ՝ 1։
- Չեզոք B-մեզոնները՝ և լիցքավորված D± մեզոնները ունեն d-քվարկներ և d-հակաքվարկներ։
- Բարիոններ
- Նեյտրոնը (n) կազմի մեջ կա երկու d-քվարկ, իսկ պրոտոնի (p) կազմի մեջ՝ մեկը։
- Դրական, չեզոք և բացասական դելտա-բարիոնները (Δ+, Δ0, Δ−) ունեն համապատասխանաբար մեկ, երկու և երեք d-քվարկ։
- Չեզոք լամբդա-մասնիկը (Λ0) ունի մեկ d-քվարկ։ Հմայված դրական լամբդա-մասնիկը (Λ+c) նույնպես։
- Չեզոք սիգմա հիպերոնը (Σ0) և բացասական սիգմա-հիպերոնը (Σ−) ունեն համապատասխանաբար մեկ և երկու d-քվարկ։
- Բացասական քսի-մասնիկը (Ξ−) և հմայված չեզոք քսի մասնիկը (Ξ0c) նույնպես d-քվարկ են պարունակում։
- Վերոհիշյալ բարիոնների հակամասնիկներն ունեն d-հակաքվարկ։
ՊատմությունԽմբագրել
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ստեղծման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները, պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման և «մասնիկների գազանանոցի» աճի հետ 1930-1940-ական թթ. հայտնի մի քանի մասնիկները 1950-ականներին արդեն մի քանի տասնյակ էին; Նրանց միջև առնչություններն անհայտ էին մինչև 1961 թ., երբ Մարի Գել-Մանը[2] և Յուվալ Նեեմանը[3] (իրարից անկախ) առաջարկեցին ութական ճանապարհ կոչվող հադրոնների դասակարգման սխեմա, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով, SU(3) սիմետրիան։
Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, սակայն ֆիզիկական հիմքը մնում էր չպարզված մինչև 1964, երբ Գել-Մանը[4] և Ջորջ Ցվեյգը[5][6] (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկային մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից[7]։ Սակայն չնայած այս մոդելը բացատրում էր Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություններ չեղան մինչև 1968 թ.[8][9]։ Խոր ոչ առաձգական ցրումների փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոններն ունեն ներքին կառուցվածք և որ նրանք կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Առաջին տվյալները ստացվեցին 1967 թ. Ստենֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնում (SLAC)[10]։
Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը[11][12][13], սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց (տես Նոյեմբերյան հեղափոխություն)[14]։
Տես նաևԽմբագրել
ԾանոթագրություններԽմբագրել
- ↑ 1,0 1,1 1,2 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
- ↑
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
Original: M. Gell-Mann, The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry, Synchrotron Laboratory Report CTSL-20, California Institute of Technology, 1961. - ↑
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 - ↑ 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
- ↑ G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking»։ CERN Report No.8181/Th 8419
- ↑ G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II»։ CERN Report No.8419/Th 8412
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ D. J. Griffiths (1987)։ Introduction to Elementary Particles։ John Wiley & Sons։ էջ 42։ ISBN 0-471-60386-4
- ↑ 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