Բացել գլխավոր ցանկը

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 լիցքը13 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։

d-քվարկ, ներքև-քվարկ
Ենթադասքվարկ և Ֆերմիոն
Տեսակներատոմային մասնիկ
ԿազմությունՏարրական մասնիկ
ՎիճակագրությունՖերմիոնային
ՍերունդԱռաջին
Հիմնարար փոխազդեցություններԷլեկտրամագնիսականություն
Ձգողականություն
Թույլ
Ուժեղ
Նշանակումըd
Հակամասնիկd-հակաքվարկ
ՏեսությունՄարի Գել-Ման (1964)
Ջորջ Ցվայգ (1964)
Հայտնագործում1968 թ., SLAC
Զանգված4.8 ՄէՎ/c2[1]
Կյանքի տևողությունԿայուն կամ u-քվարկ + էլեկտրոն + էլեկտրոնային հականեյտրինո
Էլեկտրական լիցք-13 e
Սպին12
Մոնտե Կարլո դրույթով համար1

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+, Δ0, Δ) ունեն համապատասխանաբար մեկ, երկու և երեք d-քվարկ։
    • Չեզոք լամբդա-մասնիկը0) ունի մեկ d-քվարկ։ Հմայված դրական լամբդա-մասնիկը (Λ+c) նույնպես։
    • Չեզոք սիգմա հիպերոնը0) և բացասական սիգմա-հիպերոնը (Σ) ունեն համապատասխանաբար մեկ և երկու d-քվարկ։
    • Բացասական քսի-մասնիկը) 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. 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 
  2. 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.
  3. 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 
  4. 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 
  5. G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking»։ CERN Report No.8181/Th 8419 
  6. G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II»։ CERN Report No.8419/Th 8412 
  7. 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 
  8. E. D. Bloom, Coward D., Destaebler H., Drees J., Miller G., Mo L., Taylor R., Breidenbach M. և այլք: (1969)։ «High-Energy Inelastic ep Scattering at 6° and 10°»։ Physical Review Letters 23 (16): 930–934։ Bibcode:1969PhRvL..23..930B։ doi:10.1103/PhysRevLett.23.930 
  9. 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 
  10. J. I. Friedman։ «The Road to the Nobel Prize»։ Hue University։ Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 29–ին 
  11. 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 
  12. 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 
  13. D. J. Griffiths (1987)։ Introduction to Elementary Particles։ John Wiley & Sons։ էջ 42։ ISBN 0-471-60386-4 
  14. 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