Quarc

Quark  ( q )

Protonul ca structură a doi cuarci u și un cuarc d
Compus particulă fundamentală
O familie fermion
Generaţie există quarci din toate cele 3 generații
Participă la interacțiuni gravitațional [1] ,
slab , puternic , electromagnetic
Antiparticulă antiquarc ( q )
Numărul de tipuri 6 [2] ( inferior , superior , ciudat , fermecat , adorabil , adevărat )
Teoretic justificat M. Gell-Mann și, independent, J. Zweig în 1964 [3]
Descoperit SLAC (~1968)
numere cuantice
Incarcare electrica Multiplu e /3
taxa de culoare r, g, b
număr barion 1/3 [4]
A învârti ½ [5] ħ
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Quarcul  este o particulă elementară și un constituent fundamental al materiei . Quarcii se combină în particule compozite numite hadroni , dintre care cei mai stabili sunt protonii și neutronii , componente ale nucleelor ​​atomice [6] . Toată materia observată în mod obișnuit este alcătuită din quarci up, quarci down și electroni . Datorită unui fenomen cunoscut sub numele de limitare a culorii , quarcii nu apar niciodată izolat; pot fi găsite doar în interiorul hadronilor, care includ barioni (cum ar fi protonii și neutronii) și mezonii , sau în plasmele cuarc-gluoni [7] [8] [nb 1] . Din acest motiv, multe informații despre quarci au fost obținute din observațiile hadronilor.

Quarcii au diferite proprietăți intrinseci , inclusiv sarcină electrică , masă , sarcină de culoare și spin . Acestea sunt singurele particule elementare din Modelul standard al fizicii particulelor care participă la toate cele patru interacțiuni fundamentale ( electromagnetice , gravitaționale , puternice și slabe ), precum și singurele particule cunoscute ale căror sarcini electrice sunt nu multipli întregi sarcină elementară .

Există șase tipuri de quarci cunoscute sub numele de arome : sus, jos , farmec , ciudat , adevărat și frumos [4] [9] . Cuarcii sus și jos au cele mai mici mase dintre orice quarc. Cuarcii mai grei se transformă rapid în quarci sus și jos în timpul dezintegrarii particulelor : trecerea de la o stare cu o masă mai mare la o stare cu o masă mai mică. Din acest motiv, quarcii sus și jos tind să fie stabili și cei mai abundenți în univers , în timp ce quarcurile ciudate, fermecatoare, adevărate și frumoase pot fi produși numai în ciocniri cu particule de înaltă energie (cum ar fi cele care implică raze cosmice și acceleratoare ) . particule ). Pentru fiecare aromă a unui quarc, există un tip corespunzător de antiparticulă , cunoscut sub numele de antiquarc , care diferă de un quarc doar prin faptul că unele dintre proprietățile sale (cum ar fi sarcina electrică) au aceeași magnitudine, dar semn opus .

Modelul cuarcilor a fost propus în mod independent de către fizicienii Murray Gell-Mann și George Zweig în 1964 [10] [3] , care i-au introdus în fizică ca parte a unei scheme de ordonare a proprietăților hadronilor, deși în acel moment existau puține dovezi. pentru existența lor fizică înainte de experimentele privind împrăștierea profund inelastică la Centrul Stanford Linac în 1968 [11] [12] . Experimentele cu programul accelerator au oferit dovezi pentru existența tuturor celor șase soiuri de quarci. Cuarcul adevărat, descoperit pentru prima dată în laboratorul Fermi în 1995, a fost ultimul descoperit [10] .

Clasificare

Modelul standard este baza teoretică care descrie toate particulele elementare cunoscute . Acest model conține șase tipuri sau arome de quarci [13] ( q ): sus ( u ), jos ( d ), ciudat ( s ), fermecat ( c ), minunat ( b ) [14] și adevărat ( t ) [9 ] [15] . Antiparticulele cuarcilor se numesc antiquarci și sunt notate cu o bară deasupra simbolului cuarcului corespunzător, cum ar fi u pentru antiquarcul superior. La fel ca și antimateria în general, antiquarcii au aceeași masă, durata medie de viață și spin ca și quarcii corespunzători, dar sarcina electrică și alte sarcini au semne opuse [16] .

Quarcii sunt particule cu spinunu2 , adicăfermioniîn conformitate cuteorema Pauli privind legătura spinului cu statistica. Ei se supunprincipiului de excludere Pauli, care afirmă că doi fermioni identici nu pot ocupa aceeașistare cuantică. Spre deosebirebosoni(particule cu spin întreg), dintre care orice număr poate fi în aceeași stare[17]. Spre deosebireleptoniquarcii auo încărcătură de culoarecare îi face săinteracționeze puternic. Ca rezultat al atracției dintre diferiți quarci, se formează particule compuse cunoscute sub numele dehadroni[18]. Independent unul de celălalt, ipoteza că fiecare quarc are trei stări de culoare diferite a fost exprimată în 1965 de către fizicienii sovieticiN. N. Bogolyubov,B. V. Struminsky,A. N. Tavkhelidzeși fizicianul americanM. Khan și japonez -I. Nambu. În 1964, fizicianul american O. Grinberg a exprimat o ipoteză similarăîntr-o formă diferită[19].

Cuarcii care determină numerele cuantice ale hadronilor se numesc cuarci de valență [20] ; în plus, orice hadron poate conține un număr nedefinit de perechi virtuale de quarci și antiquarci, care se pot naște pentru o perioadă scurtă de timp conform principiului incertitudinii și formează o mare de perechi de quarci care nu îi afectează numerele cuantice [20] [21] . Există două familii de hadroni: barionii cu trei cuarci de valență și mezoni cu un cuarc de valență și un antiquarc [22] . Cei mai des întâlniți barioni sunt protonii și neutronii, blocurile de construcție ale nucleului atomic [23] . Sunt cunoscuți un număr mare de hadroni ( lista barionilor și lista mezonilor ), majoritatea diferă în compoziția și proprietățile cuarcilor în funcție de quarcurile lor constitutive. Existența hadronilor exotici cu un număr mare de cuarci de valență, precum tetraquarcii ( q q q q ) și pentaquarcii ( q q q q q ), a fost presupusă încă de la începutul modelului cuarcilor [24] , dar nu a fost descoperită. până la începutul secolului XXI [25] [ 26] [27] [28] .

Fermionii elementari sunt grupați în trei generații , fiecare constând din doi leptoni și doi quarci. Prima generație include quarkurile sus și jos, a doua, quarkurile ciudate și farmec, iar a treia, quarkurile farmec și adevărate. Toate căutările pentru a patra generație de quarci și alți fermioni elementari au eșuat [29] [30] , și există dovezi circumstanțiale puternice că nu există mai mult de trei generații [nb 2] [31] [32] [33] . Particulele de generație mai înaltă au, de obicei, mai multă masă și mai puțină stabilitate, ceea ce le face să se descompună în particule de generație inferioară prin interacțiuni slabe . În natură, se găsesc de obicei doar quarcii de prima generație (sus și jos). Cuarcii mai grei pot fi formați numai în ciocniri cu energie înaltă (de exemplu, în ciocniri cu raze cosmice ) și se degradează rapid; cu toate acestea, se crede că au fost prezenți în primele fracțiuni de secundă după Big Bang , când Universul se afla într-o fază extrem de fierbinte și densă ( epoca cuarcilor ). Studiile cuarcilor mai grei sunt efectuate în condiții create artificial, de exemplu, în acceleratoarele de particule [34] .

Cu sarcină electrică, masă, încărcătură de culoare și aromă, quarcii sunt singurele particule elementare cunoscute care participă la toate cele patru interacțiuni fundamentale ale fizicii moderne: electromagnetism, gravitație, interacțiune puternică și interacțiune slabă [23] . Gravitația este prea slabă pentru a fi relevantă pentru interacțiunile particulelor individuale, cu excepția extremelor de energie ( energia Planck ) și a scărilor de distanță ( lungimea Planck ). Cu toate acestea, deoarece nu există o teorie cuantică de succes a gravitației , gravitația nu este descrisă de Modelul Standard [13] [35] .

O prezentare mai completă a proprietăților celor șase arome de quark este prezentată în Tabelul .

Istorie

Modelul cuarcului a fost propus independent de către fizicienii Murray Gell-Man [36] și George Zweig [37] [38] în 1964 [10] . Propunerea a venit la scurt timp după ce Gell-Mann a formulat sistemul de clasificare a particulelor cunoscut sub numele de Eightfold Way în 1961 , sau, în termeni mai tehnici, simetria aromatică SU(3) , optimizând structura acestuia [39] . În același an, fizicianul Yuval Ne'eman a dezvoltat în mod independent o schemă similară cu Calea în opt ori [40] [41] . Înainte de modelul cuarcului, existau și alte modele de hadroni. De exemplu, modelul lui Sakata cu o bază constând atât din p, n, Λ cât și din antiparticulele lor a descris toți mezonii și barionii cunoscuți la momentul publicării [42] [43] . Modelul Goldhaber a folosit p, n și Κ − [44] . Ulterior, baza a fost extinsă la patru particule (și patru antiparticule) [45] .

La începutul teoriei cuarcilor, „ grădina zoologică a particulelor ” a inclus mulți hadroni , printre alte particule. Gell-Mann și Zweig au susținut că nu sunt particule elementare, ci constau din combinații de quarci și antiquarci. Modelul lor a inclus trei varietati de quarci: sus , jos și stranii , cărora le-au atribuit proprietăți precum spin și sarcină electrică [36] [37] [38] . Reacția inițială a comunității de fizică la această propunere a fost mixtă. A existat o controversă deosebită cu privire la faptul dacă quarcul era o entitate fizică sau o simplă abstractizare folosită pentru a explica concepte care nu erau pe deplin înțelese la acea vreme [46] [47] .

La mai puțin de un an mai târziu, au fost propuse extensii ale modelului Gell-Mann-Zweig. Sheldon Glashow și James Bjorken au prezis existența unei a patra arome de quarc, pe care au numit-o fermecat . Creșterea numărului de quarci a făcut posibilă o mai bună descriere a forței slabe (mecanismul care permite quarcilor să se descompună), a egalat numărul de quarci cunoscuți cu numărul de leptoni cunoscuți și a implicat o formulă de masă care a reprodus corect masele de mezoni cunoscuți. [48] ​​.

În 1968, experimentele privind împrăștierea neelastică profundă a electronilor de înaltă energie de către protoni la Centrul de accelerare liniară Stanford (SLAC) au arătat că protonul conține obiecte punctiforme mult mai mici și, prin urmare, nu este o particulă elementară [49] [11] [12] [50 ] ] . La acea vreme, fizicienii erau reticenți în a identifica ferm aceste obiecte cu quarci, numindu-le în schimb „ partoni ”, termen inventat de Richard Feynman [20] [51] [52] [53] . Obiectele care au fost observate la SLAC vor fi ulterior identificate ca quarci sus și jos pe măsură ce se descoperă alte arome [54] .

Existența cuarcului ciudat a fost confirmată indirect de experimentele de împrăștiere SLAC: nu numai că a fost o componentă necesară a modelului cu trei cuarci Gell-Mann și Zweig, dar a oferit și o explicație pentru kaon ( K ) și pion ( π ). ) — hadroni descoperiți în raze cosmice în 1947 [55 ] .

Într-o lucrare din 1970, Glashow, Ioannis Iliopoulos și Luciano Maiani au prezentat mecanismul GIM (numit după inițialele lor) pentru a explica lipsa experimentală de observare a curenților neutri care schimbă aroma . Acest model teoretic a necesitat existența quarcului fermecat încă nedescoperit [56] [57] . Numărul de presupuse arome de quarci a crescut la șase actuale în 1973, când Makoto Kobayashi și Toshihide Maskawa au observat că observația experimentală a încălcării CP ar putea fi explicată dacă ar mai exista o altă pereche de quarci [nb 3] [58] .

Cuarcurile Charm au fost produse aproape simultan de două echipe în noiembrie 1974 (vezi Revoluția din noiembrie ), una la SLAC condusă de Burton Richter și cealaltă la Brookhaven National Laboratory condus de Samuel Ting . S-au observat quarcuri fermecate asociate cu antiquarcuri fermecate în mezoni. Ambele părți au atribuit două simboluri diferite, J și ψ , mezonului descoperit ; astfel a devenit oficial cunoscut ca mezonul J/ψ . Această descoperire a convins în cele din urmă comunitatea fizică de corectitudinea modelului cuarcului [53] .

În anii următori, au apărut o serie de propuneri de extindere a modelului de quarci la șase quarci. Dintre aceștia, termenii „ adevărat ” și „ drăguț ” pentru quarci suplimentari au fost introduși pentru prima dată într-o lucrare din 1975 de Haim Harari [59] [60] .

În 1977, un grup de oameni de știință de la Fermilab condus de Leon Lederman a observat cuarcul frumuseții [61] [62] . Acesta a fost un indicator puternic al existenței unui cuarc adevărat, deoarece cuarcul de frumusețe nu ar avea atunci partener. Abia în 1995 a fost descoperit în cele din urmă adevăratul cuarc, tot de către grupurile CDF [63] și [64] de la Fermilab [10] . Masa sa s-a dovedit a fi mult mai mare decât se aștepta [65] , aproape aceeași cu cea a atomului de aur [66] .

Dovezi pentru existența quarcilor

Din cauza proprietății contraintuitive a forței puternice  , confinamentul  , existența quarcilor nu este adesea banală pentru un nespecialist: deoarece nu pot fi văzute în forma lor liberă, este îndoielnic dacă sunt doar o abstractizare matematică [47] [ 67] .

Motive pentru care quarcii sunt considerați obiecte reale:

În general, se poate spune că ipoteza cuarcului și tot ceea ce decurge din aceasta (în special, QCD ) este cea mai conservatoare ipoteză privind structura hadronilor, care este capabilă să explice datele experimentale disponibile. Încercările de a se descurca fără quarci întâmpină dificultăți cu descrierea tuturor acelor numeroase experimente care au fost descrise foarte firesc în modelul cuarcilor. Modelul cuarcului a fost recunoscut de comunitatea de fizică în 1976 [80] .

Etimologie

De ceva timp, Gell-Mann nu s-a putut decide asupra ortografiei efective a termenului pe care intenționa să-l introducă, până când a găsit cuvântul quark în cartea lui James Joyce din 1939 , Finnegans Wake , cu linia „Trei quarci pentru domnul Mark” [81] [ 82] :

– Trei quarci pentru Muster Mark!
Sigur că nu are prea mult lătrat
Și sigur că orice are, totul este pe lângă semn.

Există o versiune conform căreia cuvântul quark  este un cuvânt englezesc învechit care înseamnă a croa [83] , iar rândurile citate mai sus despre corul de păsări care îl batjocorește pe regele Mark din Cornwall în legenda lui Tristan și Iseult [84] . Cu toate acestea, se speculează pe scară largă, în special în părțile lumii vorbitoare de germană, că Joyce a luat cuvântul de la Quark [85] , un cuvânt german de origine slavă care desemnează un produs lactat [86] dar este și un termen colocvial pentru „ prostii banale” [87] . Legenda spune că a auzit-o în timp ce călătorea în Germania la piața țărănească din Freiburg [88] [89] . Cu toate acestea, unii autori apără posibila origine germană a cuvântului lui Joyce „ quark ” [90] . Gell-Man a detaliat numele quarcului în cartea sa din 1994 The Quark and the Jaguar [91 ] . Zweig a preferat denumirea de as pentru particula  [ 92] pe care a teoretizat-o, dar terminologia lui Gell-Mann a devenit cunoscută după ce modelul cuarcului a devenit general acceptat [93] .

Aromele de quark și-au primit numele din mai multe motive. Cuarcii sus și jos sunt denumiți după componentele sus și jos ale isospinului [94] . Cuarcii ciudați își primesc numele deoarece au fost descoperiți ca componente ale particulelor găsite în razele cosmice cu mulți ani înainte ca modelul cuarcului să fie propus; aceste particule au fost considerate „ciudate” deoarece aveau durate de viață neobișnuit de lungi [95] . Glashow, care a propus charm quark împreună cu Bjorken, a spus: „Am numit designul nostru „charm quark” pentru că am fost fascinați și mulțumiți de simetria pe care o aducea lumii subnucleare” [96] . Denumirile „de jos” și „de sus” [97] inventate de Harari au fost alese pentru că sunt „parteneri logici pentru quarcii sus și jos” [59] [60] [95] . Numele alternative pentru quarcii de jos și de sus sunt „farmec” și, respectiv, „adevărat” [101] , dar aceste nume sunt oarecum neutilizate [102] . Deși „adevărul” (pentru quarcul adevărat) nu a prins niciodată, instalațiile de accelerare concepute pentru a produce în masă quarci inferiori sunt uneori denumite „ fabrici frumoase[103] .

Caracteristici

Sarcina electrică

Cuarcii au valori fracționale ale sarcinii electrice - fie −unu3sau +23 sarcină electrică elementară (e), în funcție de aromă. Up, charm și quarkurile adevărate (denumite în mod colectiv quark up ) au o sarcină de +23 e; quarcurile jos, ciudate și charm ( quarkurile down ) au o sarcină −unu3 e. Antiquarcii au o sarcină opusă cuarcilor corespunzători; antiquarcii superiori au sarcini −23 e, iar antiquarcii inferiori au sarcini +unu3 e. Deoarece sarcina electrică a unui hadron este suma sarcinilor cuarcilor săi constitutivi, toți hadronii au sarcini întregi: combinația a trei cuarci (barioni), trei antiquarci (antibarioni) sau un cuarc și un antiquarc (mezoni) rezultă întotdeauna o sarcină întreagă [104] . De exemplu, constituenții hadronici ai nucleelor ​​atomice, neutronii și protonii, au sarcini de 0 e, respectiv +1 e; neutronul este format din doi cuarci down și unul up, în timp ce protonul este format din doi cuarci up și unul down [23] .

Rotire

Spinul este o proprietate intrinsecă a particulelor elementare, iar direcția sa este un grad important de libertate . Uneori este vizualizat ca rotația unui obiect în jurul propriei axe (de unde și denumirea de „ spin ” din engleza  spin ), deși acest concept este oarecum eronat la scara subatomică, deoarece se crede că particulele elementare au o formă punctuală [105]. ] .

Spinul este reprezentat de un vector a cărui lungime este măsurată în unități ale constantei Planck reduse ħ . Pentru quarci, măsurarea componentei a vectorului spin de-a lungul oricărei axe poate da numai valorile +ħ2sau −ħ2; din acest motiv, quarkurile sunt clasificate ca particule cu spinunu2[106] . Componenta rotației de-a lungul unei axe date - în mod convențional axa z  - este adesea indicată cu o săgeată în sus ↑ pentru valoarea +unu2și săgeata în jos ↓ pentru valoarea −unu2, plasat după simbolul parfumului. De exemplu, un cuarc up cu spin +unu2 z este notat cu u↑ [107] .

Interacțiune slabă

Un quarc cu o aromă se poate transforma într-un quarc cu o aromă diferită doar prin forța slabă, una dintre cele patru forțe fundamentale din fizica particulelor. Prin absorbția sau emiterea unui boson W , orice quarc up (up, charm și t quark) se poate transforma în orice quark down (down, strange și quark b) și invers. Acest mecanism de transformare a aromei determină procesul radioactiv de dezintegrare beta , în care un neutron ( n ) este „divizat” într-un proton ( p ), un electron ( e ).
) și un antineutrin electronic ( ν
e
) (Vezi figura). Acest lucru se întâmplă atunci când unul dintre quarcurile down din neutron ( ud ) se descompune într-un quarc up, emițând un W virtual .
un boson care transformă un neutron într-un proton ( u d ). W
bosonul se descompune apoi într-un electron și un electron antineutrin [108] .

n p + e
+ v
e
(Decaderea beta în notația hadronică)
u d d u u d + e
+ v
e
(Decădere beta în notația cuarci)

Atât degradarea beta, cât și procesul invers al dezintegrarii beta inverse sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații medicale, cum ar fi tomografia cu emisie de pozitroni (PET) [109] și experimentele de detectare a neutrinilor [110] .

Deși procesul de transformare a aromei este același pentru toți quarcurile, fiecare quarc preferă să se transforme într-un quarc de generație proprie. Tendințele relative ale tuturor transformărilor de arome sunt descrise de un tabel matematic numit matricea Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (matricea SKM). În condiția unitarității , valorile aproximative ale elementelor matricei CKM [111] sunt:

unde V ij reprezintă tendința cuarcului de aromă i de a deveni cuarc de aromă j (sau invers) [nb 4] .

Există o matrice de interacțiune slabă echivalentă pentru leptoni (partea dreaptă a bosonului W în diagrama de dezintegrare beta de mai sus) numită matricea Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata (matricea PMNS) [112] . Împreună, matricele CKM și PMNS descriu toate transformările de aromă, dar relațiile dintre ele nu sunt încă clare [113] .

Interacțiune puternică și încărcare de culoare

Conform cromodinamicii cuantice (QCD), quarcii au o proprietate numită încărcare de culoare . Există trei tipuri de încărcare de culoare, marcate în mod convențional cu albastru , verde și roșu [nb 5] . Fiecare dintre ele este completată de un anti-color - anti- albastru , anti- verde și anti- roșu . Fiecare quarc poartă o culoare, iar fiecare antiquarc poartă o anticoloră [114] .

Sistemul de atractie si respingere intre quarci incarcati cu diverse combinatii ale celor trei culori se numeste forta puternica , care este mediata indirect de particule cunoscute sub numele de gluoni ; acest lucru este discutat în detaliu mai jos. Teoria care descrie interacțiunile puternice se numește cromodinamică cuantică (QCD). Un cuarc care va avea o valoare de culoare poate forma un sistem legat cu un antiquarc care poartă anticolorul corespunzător. Rezultatul atracției a doi quarci va fi neutralitatea culorii: un quarc cu o sarcină de culoare ξ plus un antiquarc cu o sarcină de culoare − ξ va avea ca rezultat o sarcină de culoare de 0 (sau culoare „albă”) și formarea unui mezon . Acesta este analog cu modelul aditiv al culorilor din optica de bază . În mod similar, o combinație de trei quarci, fiecare cu încărcături de culoare diferite, sau trei antiquarci, fiecare cu încărcături anticolore, va avea ca rezultat aceeași încărcătură de culoare „albă” și formarea unui barion sau antibarion [115] .

În fizica modernă a particulelor, simetriile gauge  , un tip de grup de simetrie  , relaționează interacțiunile dintre particule (vezi teoriile Gauge ). Culoarea SU(3) (de obicei abreviată SU(3) c ) este o simetrie gauge care relaționează sarcina de culoare în quarci și este simetria definitorie a cromodinamicii cuantice [116] . Așa cum legile fizicii nu depind de direcțiile din spațiu notate cu x , y și z și rămân neschimbate dacă axele de coordonate sunt rotite la o nouă orientare, fizica cromodinamicii cuantice nu depinde de direcția în trei. -spațiu de culoare dimensional definit pe baza de albastru, roșu și verde. Transformările de culoare SU(3) c corespund „rotațiilor” în spațiul de culoare (care este spațiu complex ). Fiecare aromă de quarc f , fiecare cu subtipurile f B , f G , f R , corespunzătoare culorilor quarcurilor [117] , formează un triplet: un câmp cuantic tricomponent , care se transformă conform reprezentării fundamentale a SU( 3) grupa c [118] . Cerința ca SU(3) c să fie locală, adică ca transformările sale să poată varia în spațiu și timp, definește proprietățile interacțiunii puternice. În special, aceasta implică existența a opt tipuri de gluoni care acționează ca purtători de interacțiune [116] [119] .

Masa

Doi termeni sunt folosiți pentru masa unui cuarc: masa cuarcului actual se referă la masa cuarcului în sine, iar masa cuarcului constitutiv se referă la masa cuarcului curent plus masa a câmpului particulelor de gluon care îl înconjoară [120] . Aceste mase au de obicei semnificații foarte diferite. Cea mai mare parte a masei hadronului provine de la gluonii care leagă quarcii săi constitutivi împreună, nu de la quarcii înșiși. Deși gluonii sunt în mod inerent fără masă, ei au o energie — energia de legare a cromodinamicii cuantice , care afectează foarte mult masa totală a unui hadron (vezi masa în relativitatea specială ). De exemplu, un proton are o masă de aproximativ 938  MeV/c2 , din care masa în repaus a celor trei cuarci de valență ai săi este de numai aproximativ 9 MeV/ c2 ; cea mai mare parte a restului poate fi atribuită energiei câmpului gluon [121] [122] (vezi ruperea simetriei chirale ). Modelul standard afirmă că masa particulelor elementare este determinată de mecanismul Higgs , care este legat de bosonul Higgs . Există speranță că studiile suplimentare ale motivelor masei mari a cuarcului t ~173 GeV/c 2 , care este aproape egală cu masa atomului de aur [121] [123] , pot oferi mai multe informații despre origine. a masei quarcilor și a altor particule elementare [124] .

Dimensiune

În QCD, quarkurile sunt considerate obiecte punctuale de dimensiune zero. Din 2014, datele experimentale arată că nu au mai mult de 10 −4 dimensiunea unui proton, adică mai puțin de 10 −19 metri [125] .

Tabel de proprietăți

Următorul tabel rezumă principalele proprietăți ale celor șase quarci. Numerele cuantice de aromă ( isospin ( I 3 ), farmec ( C ), ciudățenie ( S , a nu se confunda cu spin), adevăr ( T ) și farmec sau frumusețe ( B')) sunt atribuite anumitor arome de quarc și desemnează calitățile a sistemelor de quarci și a hadronilor. Numărul barion ( B ) este +unu3quarci, deoarece barionii sunt formați din trei quarci. Pentru antiquarci, sarcina electrică ( Q ) și toate numerele cuantice aromatice ( B , I 3 , C , S , T și B ′ ) au semnul opus. Masa și momentul unghiular total ( J egal cu spinul pentru particulele punctiforme) nu își schimbă semnul pentru antiquarci [4] .

Arome de quarci [121] [4]
Particulă Masa ( MeV / s 2 ) * J B Q ( e ) eu 3 C S T B′ Antiparticulă
Nume Simbol Nume Simbol
Prima generatie
sus [126] ( engleză  sus ) u 2,3 ± 0,7  ± 0,5 unu2 +unu3 +23 +unu2 0 0 0 0 anti-superioare u
mai jos [126] ( engleză  jos ) d 4,8 ± 0,5  ± 0,3 unu2 +unu3 unu3 unu2 0 0 0 0 anti-fond d
A doua generație
fermecat [ 127 ] _ _  c 1275±25 unu2 +unu3 +23 0 +1 0 0 0 antifermecat c
ciudat [126] ( engleză  ciudat ) s 95±5 unu2 +unu3 unu3 0 0 −1 0 0 anticiudat s
a treia generatie
adevărat [128] ( în engleză  top, truth ) t 173 210 ± 510 ± 710 * unu2 +unu3 +23 0 0 0 +1 0 anti-adevărat t
adorabil [127] ( fund englezesc  , frumusețe ) b 4180±30 unu2 +unu3 unu3 0 0 0 0 −1 antifermecător b

J  - momentul unghiular total , B  - numărul barionului , Q  - sarcina electrică ,
I 3  - isospin , C  - farmec , S  - ciudățenie , T  - adevăr , B ′ = farmec, frumusețe.
* Denumiri precum 173 210 ± 510  ± 710, în cazul cuarcului t, denotă două tipuri de incertitudine de măsurare : prima incertitudine este de natură statistică , iar a doua este sistematică .

Cuarci care interacționează

Așa cum este descris în cromodinamica cuantică , purtătorii forței puternice sunt gluonii, bosonii vectori fără masă . Fiecare gluon poartă o încărcătură de culoare și o încărcătură anticoloră. În cadrul standard de interacțiune cu particule (parte a unei formulări mai generale cunoscută sub numele de teoria perturbației ), gluonii sunt schimbați în mod constant între quarci printr- un proces virtual de emisie și absorbție. Când un gluon este transferat între quarci, ambii suferă o schimbare de culoare; de exemplu, dacă un quarc roșu emite un gluon roșu-anti-verde, atunci devine verde, iar dacă un quarc verde absoarbe un gluon roșu-anti-verde, atunci devine roșu. Prin urmare, cu o schimbare constantă a culorii fiecărui quark, interacțiunea lor puternică este păstrată [129] [130] [131] .

Deoarece gluonii poartă o încărcătură de culoare, ei înșiși sunt capabili să emită și să absoarbă alți gluoni. Acest lucru determină libertate asimptotică : pe măsură ce quarcii se apropie unul de celălalt, forța cromodinamică dintre ei slăbește [132] . Dimpotrivă, pe măsură ce distanța dintre quarci crește, puterea legăturii crește. Câmpul de culoare devine tensionat, ca o bandă elastică atunci când este întins, și mai mulți gluoni de culoarea corespunzătoare sunt creați spontan pentru a întări câmpul. Când un anumit prag de energie este depășit , se creează perechi de quarci și antiquarci . Aceste perechi se leagă de quarcii care se separa, determinând formarea de noi hadroni. Acest fenomen este cunoscut sub numele de limitare a culorii : quarcii nu apar niciodată izolat [133] [134] . Acest proces de hadronizare are loc înainte ca quarcii de coliziune de înaltă energie să poată interacționa în orice alt mod. Singura excepție este quarcul t, care se poate degrada înainte de a hadronizeze .

O mare de quarci

Hadronii conțin împreună cu quarci de valență ( q
v
) care contribuie la numere cuantice , perechi virtuale quark-antiquarc ( q q ) cunoscute sub numele de cuarcuri de mare ( q
s
) care există destul de mult timp în particulele care se deplasează aproape de viteza luminii [136] . Cuarcii de mare se formează atunci când gluonul de culoare al unui hadron se împarte; acest proces funcționează și invers, deoarece anihilarea a doi cuarci de mare produce un gluon. Rezultatul este un flux constant de scindare și creare de gluoni, cunoscut sub numele de „mare” [137] . Cuarcii de mare sunt mult mai puțin stabili decât omologii lor de valență și tind să se anihileze reciproc în interiorul unui hadron. În ciuda acestui fapt, cuarcii de mare pot, în anumite circumstanțe, să se transforme în particule de barion sau mezon [138] .

Alte faze ale materiei cuarcilor

În condiții suficient de extreme, quarcii pot ieși din stările legate și se pot propaga ca excitații „libere” termicizate într-un mediu mai mare. În cursul libertății asimptotice, forța puternică slăbește pe măsură ce temperatura crește. În cele din urmă, constrângerea de culoare va fi de fapt ruptă într-o plasmă extrem de fierbinte de quarci și gluoni care se mișcă liber. Această fază teoretică a materiei se numește plasmă cuarc-gluon [141] .

Condițiile exacte necesare pentru ca această stare să apară sunt necunoscute și au făcut obiectul multor speculații și experimente. Conform estimărilor, temperatura necesară este (1,90 ± 0,02)⋅10 12 K [142] . Deși starea de quarci și gluoni complet liberi nu a fost niciodată atinsă (în ciuda numeroaselor încercări la CERN în anii 1980 și 1990) [143] , experimentele recente de la Relativistic Heavy Ion Collider au furnizat dovezi că materia de quarc asemănătoare lichidului prezintă „aproape perfectă” hidrodinamică [144] .

Plasma cuarc-gluon va fi caracterizată printr-o creștere mare a numărului de perechi de cuarci mai grei în raport cu numărul de perechi de cuarci sus și jos. Se crede că în perioada de până la 10 −6 secunde după Big Bang ( epoca quarcurilor ), Universul a fost umplut cu plasmă cuarc-gluon, deoarece temperatura era prea mare pentru stabilitatea hadronilor [145] .

Având în vedere densitățile barionilor suficient de mari și temperaturile relativ scăzute – probabil comparabile cu cele din stelele neutronice  – se așteaptă ca materia cuarcilor să degenereze într-un lichid Fermi de quarci care interacționează slab. Acest lichid va fi caracterizat prin condensarea perechilor Cooper de quarci de culoare, rupând astfel simetria locală SU(3) c . Deoarece perechile de cuarci Cooper poartă o sarcină de culoare, o astfel de fază a materiei de cuarci va fi supraconductoare de culoare ; adică o sarcină de culoare poate trece prin el fără rezistență [146] .

Întrebări deschise

În ceea ce privește quarcii, întrebările rămân fără răspuns:

Cu toate acestea, istoria hadronilor și quarcilor, precum și simetria dintre quarci și leptoni, ridică suspiciunea că quarcurile ar putea fi ei înșiși compuși din ceva mai simplu. Numele de lucru pentru particulele constitutive ipotetice ale quarcilor este preoni . Din punctul de vedere al acestor experimente, până acum nu au apărut suspiciuni cu privire la structura non-punctivă a quarcilor. Cu toate acestea, încercările de a construi astfel de teorii sunt făcute independent de experimente. Nu există încă succese serioase în această direcție [160] .

O altă abordare este construirea unei teorii mari unificate . Beneficiul unei astfel de teorii ar fi nu numai în unificarea interacțiunilor puternice și electroslabe, ci și într-o descriere unificată a leptonilor și quarcilor. În ciuda eforturilor active, nu a fost încă construită o astfel de teorie [161] .

Note

Comentarii
  1. Există și o posibilitate teoretică a existenței unor faze mai exotice ale materiei cuarcilor.
  2. Principalele dovezi se bazează pe lățimea rezonanței bosonului Z 0 , care limitează masa neutrinilor din generația a 4-a la mai mult de ~45 GeV/c 2 , ceea ce va fi în contrast puternic cu neutrinii celorlalte trei generații, ale căror mase nu pot depăşi 2 MeV/c 2 .
  3. Încălcarea CP este un fenomen care face ca forțele slabe să se comporte diferit atunci când stânga și dreapta sunt inversate (simetria P) și particulele sunt înlocuite cu antiparticulele corespunzătoare (simetria C).
  4. Probabilitatea reală ca un cuarc să se descompună în altul este o funcție complexă a (printre alte variabile) masei cuarcului în descompunere, masele produselor de dezintegrare și elementul corespunzător al matricei CKM. Această probabilitate este direct proporțională (dar nu egală) cu pătratul valorii (| V ij  | 2 ) a elementului corespunzător al matricei CKM.
  5. În ciuda numelui său, încărcarea culorii nu este legată de spectrul de culori al luminii vizibile.
Surse
  1. Lumea uimitoare din interiorul nucleului atomic Întrebări după prelegere . Preluat la 29 august 2014. Arhivat din original la 15 iulie 2015.
  2. Quarcii și calea optică . Preluat la 10 iunie 2015. Arhivat din original la 18 decembrie 2014.
  3. 1 2 3 CUARCI • Marea Enciclopedie Rusă . Preluat la 4 iunie 2016. Arhivat din original la 23 aprilie 2016.
  4. 1 2 3 4 Strikman, M.; Frankfurt, L. L. Quarks // Enciclopedia fizică  : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică , 1990. - T. 2: Factorul de calitate - Magneto-optică. - 704 p. — 100.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-061-4 .
  5. CUARCI Structura cuarci a hadronilor . Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 8 august 2014.
  6. Quark (particulă subatomică) , Quark (particulă subatomică) , < http://www.britannica.com/EBchecked/topic/486323/quark > . Consultat la 29 iunie 2008. . Arhivat pe 7 mai 2015 la Wayback Machine 
  7. R. Nave. Confine of Quarks . Hiperfizică . Universitatea de Stat din Georgia , Departamentul de Fizică și Astronomie. Preluat la 29 iunie 2008. Arhivat din original la 27 aprilie 2020.
  8. R. Nave. Model de geantă Quark Confinement . Hiperfizică . Universitatea de Stat din Georgia , Departamentul de Fizică și Astronomie. Preluat la 29 iunie 2008. Arhivat din original la 1 mai 2019.
  9. 1 2 R. Nava. Quarci . Hiperfizică . Universitatea de Stat din Georgia , Departamentul de Fizică și Astronomie. Preluat la 29 iunie 2008. Arhivat din original la 27 aprilie 2020.
  10. 1 2 3 4 Carithers, B. (1995). „Descoperirea Quarkului de top” (PDF) . Linia fasciculului . 25 (3): 4-16. Arhivat (PDF) din original pe 2016-12-03 . Consultat 2008-09-23 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  11. 12 Bloom , ED (1969). „Inelastic de înaltă energie e – p Imprăștire la 6° și 10°”. Scrisori de revizuire fizică . 23 (16): 930-934. Cod biblic : 1969PhRvL..23..930B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.930 .
  12. 1 2 Breidenbach, M. (1969). „Comportamentul observat al împrăștierii electron-protoni foarte inelastice” . Scrisori de revizuire fizică . 23 (16): 935-939. Cod biblic : 1969PhRvL..23..935B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.935 . Arhivat din original pe 2020-02-06 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  13. 1 2 Emelyanov, 2007 , p. optsprezece.
  14. Kazakov, Dmitri. Întrebări frecvente: Quarks (25 martie 2014). Preluat la 30 iunie 2022. Arhivat din original la 30 iunie 2022.
  15. Kuznețov, Serghei Ivanovici. Quarci și farmec . http://ens.tpu.ru/ . Universitatea Politehnică din Tomsk. Preluat la 30 iunie 2022. Arhivat din original la 30 iunie 2022.
  16. Wong, SSM Introducere în fizica nucleară . — al 2-lea. - Wiley Interscience , 1998. - P. 30. - ISBN 978-0-471-23973-4 . Arhivat pe 31 mai 2022 la Wayback Machine
  17. Peacock, K.A. Revoluția cuantică . - Greenwood Publishing Group , 2008. - P.  125 . ISBN 978-0-313-33448-1 .
  18. Emelyanov, 2007 , p. 19.
  19. S. S. Gershtein. Ce este o încărcare de culoare sau ce forțe leagă quarcii  // Soros Educational Journal . - 2000. - Nr. 6 . - S. 78-84 .
  20. 1 2 3 Okun, 1990 , p. 163.
  21. Povh, B. Particles and Nuclei / Povh, B., Scholz, C., Rith, K. ... [ și alții ] . - Springer , 2008. - P. 98. - ISBN 978-3-540-79367-0 .
  22. Secțiunea 6.1. în Davies, PCW Forțele naturii . - Cambridge University Press , 1979. - ISBN 978-0-521-22523-6 .
  23. 1 2 3 Munowitz, M. Cunoașterea . - Oxford University Press , 2005. - P.  35 . ISBN 978-0-19-516737-5 .
  24. Yao, W.-M. (2006). „Review of Particule Physics: Pentaquark Update” (PDF) . Jurnalul de fizică G . 33 (1): 1-1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Cod biblic : 2006JPhG ...33....1Y . DOI : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . Arhivat (PDF) din original pe 2018-12-21 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  25. S.-K. Choi (2008). „Observarea unei structuri asemănătoare rezonanței în π ±
    Ψ′ Distribuția de masă în Exclusiv B→K π±
    Ψ′ se descompune”. Scrisori de revizuire fizică . 100 (14). arXiv : 0708.1790 . Cod biblic : 2008PhRvL.100n2001C . DOI : 10.1103/PhysRevLett.100.142001 . PMID 18518023 . 
  26. KEK . Belle descoperă un nou tip de mezon . Comunicat de presă . Arhivat din original pe 22 ianuarie 2009. Preluat 2022-06-29 .
  27. Aaij, R. (2014). „Observarea caracterului rezonant al stării Z(4430) . Scrisori de revizuire fizică . 112 (22): 222002. arXiv : 1404.1903 . Cod biblic : 2014PhRvL.112v2002A . DOI : 10.1103/PhysRevLett.112.222002 . PMID24949760 . _  
  28. Aaij, R. (2015). „Observarea rezonanțelor J/ψp în concordanță cu stările Pentaquark în Λ
    0b _
    →J/ψK − p Decade”. Scrisori de revizuire fizică . 115 (7): 072001. arXiv : 1507.03414 . Cod biblic : 2015PhRvL.115g2001A . DOI : 10.1103/PhysRevLett.115.072001 . PMID26317714 . _ 
  29. Amsler, C.; et al. (2008). „Revizuire a fizicii particulelor: quarci b′ (a patra generație), căutări” (PDF) . Fizica Litera B . 667 (1): 1-1340. Cod biblic : 2008PhLB..667 ....1A . DOI : 10.1016/j.physletb.2008.07.018 . Arhivat (PDF) din original pe 2018-12-21 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  30. Amsler, C.; et al. (2008). „Review of Particule Physics: t′ (a patra generație) Quarks, Searches for” (PDF) . Fizica Litera B . 667 (1): 1-1340. Cod biblic : 2008PhLB..667 ....1A . DOI : 10.1016/j.physletb.2008.07.018 . Arhivat (PDF) din original pe 2018-12-21 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  31. Decamp, D.; et al. (1989). „Determinarea numărului de specii de neutrini lumini” (PDF) . Fizica Litera B . 231 (4). Cod biblic : 1989PhLB..231..519D . DOI : 10.1016/0370-2693(89)90704-1 . Arhivat (PDF) din original pe 2022-03-01 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  32. Fisher, A. (1991). „În căutarea începutului timpului: conexiune cosmică” . Știința Populară . 238 (4). Arhivat din original pe 30.05.2022 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  33. Barrow, JD Singularitatea și alte probleme // Originea Universului. — Retipărire. - Cărți de bază , 1997. - ISBN 978-0-465-05314-8 .
  34. Perkins, D.H. Particle Astrophysics . - Oxford University Press , 2003. - P.  4 . - ISBN 978-0-19-850952-3 .
  35. Emelyanov, 2007 , p. douăzeci.
  36. 1 2 Gell-Mann, M. (1964). „Un model schematic de barioni și mezoni”. Scrisori de fizică . 8 (3): 214-215. Bibcode : 1964PhL.....8..214G . DOI : 10.1016/S0031-9163(64)92001-3 .
  37. 1 2 Zweig, G. (1964). „Un model SU(3) pentru simetria interacțiunii puternice și ruperea acesteia” (PDF) . Arhivat (PDF) din original pe 2017-07-01 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  38. 1 2 Zweig, G. (1964). „Un model SU(3) pentru simetria interacțiunii puternice și ruperea sa: II” . Arhivat din original pe 03.10.2017 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  39. Gell-Mann, M. The Eightfold Way: A Theory of Strong Interaction Symmetry // The Eightfold Way / Gell-Mann, M.; Ne'eman, Y. - Westview Press , 2000. - P. 11. - ISBN 978-0-7382-0299-0 .
    Original: Gell-Mann, M. (1961). „Cea optică: o teorie a simetriei interacțiunii puternice” . Raport de laborator Sincrotron CTSL-20 . Institutul de Tehnologie din California . DOI : 10.2172/4008239 .
  40. ^ Ne'eman , Y. Derivation of Strong Interactions from Gauge Invariance // The Eightfold Way / M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. - Westview Press , 2000. - ISBN 978-0-7382-0299-0 . Original: Ne'eman, Y. (1961). „Derivarea interacțiunilor puternice din invarianța gauge”. Fizica nucleară . 26 (2): 222. Bibcode : 1961NucPh..26..222N . DOI : 10.1016/0029-5582(61)90134-1 .
  41. Olby, RC Companion to the History of Modern Science / Olby, RC, Cantor, GN. - Taylor & Francis , 1996. - P. 673. - ISBN 978-0-415-14578-7 .
  42. Sakata, S. Pe un model compozit pentru noi particule  // Progr. Theor. Phys.. - 1956. - T. 16 . - S. 686-688 . - doi : 10.1143/PTP.16.686 .
  43. Kokkede, 1971 , p. 7.
  44. Sudershan și Marshak, 1962 , p. 226.
  45. Katayama, Y.; Matumoto, K.; Tanaka, S.; Yamada, E. Posibile modele unificate de particule elementare cu doi neutrini  // Progr. Theor. Phys.. - 1962. - T. 28 . - S. 675-689 . - doi : 10.1143/PTP.28.675 .
  46. Pickering, A. Constructing Quarks. University of Chicago Press , 1984. — P. 114–125. - ISBN 978-0-226-66799-7 .
  47. 1 2 Kokkede, 1971 , p. 29.
  48. Bjorken, BJ (1964). „Particule elementare și SU(4)”. Scrisori de fizică . 11 (3): 255-257. Cod biblic : 1964PhL ....11..255B . DOI : 10.1016/0031-9163(64)90433-0 .
  49. Kokkede, 1971 , p. douăzeci.
  50. Friedman, JI Drumul către Premiul Nobel . Universitatea Huế . Data accesului: 29 septembrie 2008. Arhivat din original la 25 decembrie 2008.
  51. Feynman, R.P. (1969). „Coliziuni de hadroni cu energie foarte mare” (PDF) . Scrisori de revizuire fizică . 23 (24): 1415-1417. Cod biblic : 1969PhRvL..23.1415F . DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.1415 . Arhivat (PDF) din original pe 2021-01-11 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  52. Kretzer, S. (2004). „CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects”. Revizuirea fizică D. 69 (11). arXiv : hep-ph/0307022 . Cod biblic : 2004PhRvD..69k4005K . DOI : 10.1103/PhysRevD.69.114005 .
  53. 1 2 Griffiths, DJ Introducere în particulele elementare . - John Wiley & Sons , 1987. - P.  42 . - ISBN 978-0-471-60386-3 .
  54. Peskin, ME O introducere în teoria câmpului cuantic  / Peskin, ME, Schroeder, DV. Addison–Wesley , 1995. — P.  556 . - ISBN 978-0-201-50397-5 .
  55. Ezhela, VV Fizica particulelor. - Springer , 1996. - P. 2. - ISBN 978-1-56396-642-2 .
  56. Glashow, S. L. (1970). „Interacțiuni slabe cu simetria Lepton-Hadron”. Revizuirea fizică D. 2 (7): 1285-1292. Cod biblic : 1970PhRvD ...2.1285G . DOI : 10.1103/PhysRevD.2.1285 .
  57. Griffiths, DJ Introducere în particulele elementare . - 1987. - ISBN 978-0-471-60386-3 .
  58. Kobayashi, M. (1973). „Încălcarea CP în teoria renormalizabilă a interacțiunii slabe”. Progresul fizicii teoretice . 49 (2): 652-657. Cod biblic : 1973PThPh..49..652K . DOI : 10.1143/PTP.49.652 .
  59. 1 2 Harari, H. (1975). „Un nou model Quark pentru hadroni”. Fizica Litera B . 57 (3). Cod biblic : 1975PhLB ...57..265H . DOI : 10.1016/0370-2693(75)90072-6 .
  60. 1 2 Staley, K. W. The Evidence for the Top Quark . - Cambridge University Press , 2004. - P. 31-33. — ISBN 978-0-521-82710-2 . Arhivat pe 31 mai 2022 la Wayback Machine
  61. Iarbă, SW; et al. (1977). „Observarea unei rezonanțe dimuonice la 9,5 GeV în coliziunile proton-nucleu de 400 GeV.” Scrisori de revizuire fizică . 39 (5). Cod biblic : 1977PhRvL..39..252H . DOI : 10.1103/PhysRevLett.39.252 .
  62. Bartusiak, M. Un pozitron numit Priscilla . - National Academies Press , 1994. - P.  245 . - ISBN 978-0-309-04893-4 .
  63. Abe, F.; et al. (1995). „Observarea producției de top Quark în coliziuni p p cu detectorul de coliziune de la Fermilab.” Scrisori de revizuire fizică . 74 (14): 2626-2631. arXiv : hep-ex/9503002 . Cod biblic : 1995PhRvL..74.2626A . DOI : 10.1103/PhysRevLett.74.2626 . PMID 10057978 .  
  64. Abachi, S.; et al. (1995). „Observarea Quarcului Top”. Scrisori de revizuire fizică . 74 (14): 2632-2637. arXiv : hep-ex/9503003 . Cod biblic : 1995PhRvL..74.2632A . DOI : 10.1103/PhysRevLett.74.2632 . PMID 10057979 .  
  65. Staley, K. W. The Evidence for the Top Quark . - Cambridge University Press , 2004. - P.  144 . ISBN 978-0-521-82710-2 .
  66. Noua măsurătoare de precizie a masei cuarcului superior . Brookhaven National Laboratory News (2004). Consultat la 3 noiembrie 2013. Arhivat din original la 5 martie 2016.
  67. 1 2 3 4 Sopov .
  68. Sopov, A.V. Quark model of hadrons . http://nuclphys.sinp.msu.ru/ . Preluat la 2 iulie 2022. Arhivat din original pe 2 februarie 2020.
  69. Close, 1982 , p. paisprezece.
  70. Kazakov, Dmitri. Quarci . https://postnauka.ru/ . PostNauka (2013). Preluat la 2 iulie 2022. Arhivat din original la 22 iunie 2021.
  71. Close, 1982 , p. 246.
  72. Belitsky, A.V.; Radyushkin, AV Dezlegarea structurii hadronului cu distribuții generalizate de partoni  , Phys. Rept. - 2005. - Nr. 418 . - P.  1 -387. - arXiv : hep-ph/0504030 . arXiv : hep-ph/0504030
  73. Nikitin, Rosenthal, 1980 , p. 23.
  74. Elements - Science News: Rezultatele ALICE privind asimetria proton-antiproton au pus capăt unei dispute de lungă durată Arhivat 3 februarie 2012 la Wayback Machine
  75. Close, 1982 , p. 306.
  76. Close, 1982 , p. 369.
  77. Close, 1982 , p. 379.
  78. Kokkede, 1971 , p. 116.
  79. Akhiezer A.I. , Rekalo M.P. Modelul Quark și procesele de interacțiune cu hadron // Probleme de fizică teoretică. Colecție dedicată lui Nikolai Nikolaevich Bogolyubov în legătură cu cea de-a 60-a aniversare. - M., Nauka , 1969. - Tiraj 4000 exemplare. — c. 197-216
  80. Quarks - jumătate de secol Aleksey Levin „Trinity option” Nr. 11 (155), 3 iunie 2014 De la neîncredere la acceptare . Consultat la 15 iulie 2017. Arhivat din original la 30 noiembrie 2018.
  81. Gerstein, S. S. Ce este sarcina de culoare sau ce forțe leagă quarkurile . Jurnal Educaţional Soros (2000). Preluat la 2 iulie 2022. Arhivat din original la 14 ianuarie 2017.
  82. Joyce, J. Finnegans Wake . - Penguin Books , 1982. - P.  383 . ISBN 978-0-14-006286-1 .
  83. Dicționarul American Heritage al limbii engleze . Arhivat din original pe 26.01.2021 . Preluat 2020-10-02 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  84. Crispi, L. How Joyce Wrote Finnegans Wake. A Chapter-by-Chapter Genetic Guide / Crispi, L., Slote, S.. - University of Wisconsin Press , 2007. - P. 345. - ISBN 978-0-299-21860-7 .
  85. Fritzsch, H. Das absolut Unveränderliche. Die letzten Ratsel der Physik. - Piper Verlag , 2007. - P. 99. - ISBN 978-3-492-24985-0 .
  86. Pronk-Tiethoff, S. Cuvintele germanice în proto-slavă . - Rodopi , 2013. - P. 71. - ISBN 978-9401209847 . Arhivat pe 31 mai 2022 la Wayback Machine
  87. „Ce legătură are „Quark” cu Finnegans Wake?” . Merriam Webster . Arhivat din original pe 27.06.2018 . Extras 2018-01-17 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  88. Quarks sind so real wie der Papst (16 septembrie 2020). Preluat la 2 octombrie 2020. Arhivat din original la 3 octombrie 2020.
  89. Beck, H. Alles Quark? Die Mythen der Physiker și James Joyce . Literaturportal Bayern (2 februarie 2017). Preluat la 2 octombrie 2020. Arhivat din original la 3 martie 2021.
  90. Gillespie, GEP De ce Joyce este și nu este responsabil pentru Quark în fizica contemporană . Lucrări despre Joyce 16 . Preluat la 17 ianuarie 2018. Arhivat din original la 17 ianuarie 2018.
  91. Gell-Mann, M. The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex. - Henry Holt and Co , 1995. - P. 180. - ISBN 978-0-8050-7253-2 .
  92. Gerstein, 2000 .
  93. Gleick, J. Genius: Richard Feynman and Modern Physics. - Little Brown and Company , 1992. - P. 390. - ISBN 978-0-316-90316-5 .
  94. Sakurai, JJ Mecanica cuantică modernă . Addison–Wesley , 1994. — P.  376 . - ISBN 978-0-201-53929-5 .
  95. 12 Perkins, D.H. Introducere în fizica energiilor înalte . - Cambridge University Press , 2000. - P.  8 . ISBN 978-0-521-62196-0 .
  96. Riordan, M. Vânătoarea cuarcului: O poveste adevărată a fizicii moderne . Simon & Schuster , 1987. — P.  210 . - ISBN 978-0-671-50466-3 .
  97. Zee, 2009 , p. 429.
  98. Rolnick, WB Remnants Of The Fall: Revelations Of Particle Secrets . - World Scientific , 2003. - P.  136 . — «quark-ul este frumusețea adevărului.». — ISBN 978-9812380609 .
  99. Mee, N. Higgs Force: Cosmic Symmetry Shattered . - Editura Quantum Wave, 2012. - ISBN 978-0957274617 . Arhivat pe 30 mai 2022 la Wayback Machine
  100. Gooden, P. Vă putem împrumuta limba?: Cum engleza fură cuvinte din toată lumea . - Capul lui Zeus, 2016. - ISBN 978-1784977986 . Arhivat pe 30 mai 2022 la Wayback Machine
  101. „Frumusețea” și „adevărul” englezești sunt contrastate în ultimele rânduri ale poemului lui Keats din 1819 „ Oda unei vase grecești ” și ar fi putut fi originea numelor. [98] [99] [100]
  102. Închide, F. Noua ceapă cosmică. - CRC Press , 2006. - P. 133. - ISBN 978-1-58488-798-0 .
  103. Volk, JT Scrisoare de intenție pentru o fabrică de frumusețe Tevatron (1987). Preluat la 31 mai 2022. Arhivat din original la 11 aprilie 2016.
  104. . Quigg, C. Particule și modelul standard // Noua fizică pentru secolul XXI  / G. Fraser. - Cambridge University Press , 2006. - P.  91 . - ISBN 978-0-521-81600-7 .
  105. Modelul standard al fizicii particulelor . BBC (2002). Consultat la 19 aprilie 2009. Arhivat din original pe 14 februarie 2009.
  106. Închide, F. Noua ceapă cosmică. - CRC Press , 2006. - P. 80–90. ISBN 978-1-58488-798-0 .
  107. Lincoln, D. Înțelegerea Universului . - World Scientific , 2004. - ISBN 978-981-238-705-9 .
  108. Interacțiuni slabe . Centrul de vizitatori virtual . Stanford Linear Accelerator Center (2008). Data accesului: 28 septembrie 2008. Arhivat din original la 23 noiembrie 2011.
  109. Dilworth, JR; Pascu, S.I. (2018). „Chimia imagistică PET cu zirconiu-89”. Recenzii ale Societății Chimice . 47 (8): 2554-2571. DOI : 10.1039/C7CS00014F . PMID  29557435 .
  110. Arns, Robert G. (01.09.2001). „Detectarea neutrinului” . Fizica în perspectivă ]. 3 (3): 314-334. Cod biblic : 2001PhP .....3..314A . DOI : 10.1007/PL00000535 . ISSN 1422-6944 . S2CID 53488480 .  
  111. Nakamura, K.; et al. (2010). „Review of Particles Physics: The CKM Quark-Mixing Matrix” (PDF) . Jurnalul de fizică G . 37 (7A). Cod biblic : 2010JPhG ...37g5021N . DOI : 10.1088/0954-3899/37/7A/075021 . Arhivat (PDF) din original pe 2018-07-14 . Accesat 2022-05-31 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  112. Maki, Z. (1962). „Observații asupra modelului unificat al particulelor elementare”. Progresul fizicii teoretice . 28 (5). Cod biblic : 1962PThPh..28..870M . DOI : 10.1143/PTP.28.870 .
  113. Chauhan, BC (2007). „Complementaritatea Quark-Lepton, Neutrino și datele modelului standard prezic θ PMNS
    13
    = 9++1
    −−2
     °
    ". Jurnalul European de Fizică . C50 (3): 573-578. arXiv : hep-ph/0605032 . Cod biblic : 2007EPJC ...50..573C . DOI : 10.1140/epjc/s10052-007-0212-z .
  114. Nave, R. The Color Force . Hiperfizică . Universitatea de Stat din Georgia , Departamentul de Fizică și Astronomie. Consultat la 26 aprilie 2009. Arhivat din original pe 20 august 2007.
  115. Schumm, B. A. Deep Down Things . - 2004. - S.  131-132 . - ISBN 978-0-8018-7971-5 .
  116. 1 2 Partea a III-a din Peskin, Michael E.; Schroeder, Daniel V. O introducere în teoria câmpului cuantic . — Addison–Wesley , 1995. — ISBN 978-0-201-50397-5 .
  117. Icke, V. Forța simetriei . - Cambridge University Press , 1995. - ISBN 978-0-521-45591-6 .
  118. Han, MY A Story of Light . - World Scientific , 2004. - ISBN 978-981-256-034-6 .
  119. Cromodinamică cuantică (fizică) , Cromodinamică cuantică (fizică) , < http://www.britannica.com/EBchecked/topic/486191/quantum-chromodynamics#ref=ref892183 > . Consultat la 12 mai 2009. . Arhivat pe 9 decembrie 2010 la Wayback Machine 
  120. Watson, A. The Quantum Quark . - Cambridge University Press , 2004. - P.  285-286 . - ISBN 978-0-521-82907-6 .
  121. 1 2 3 Olive, KA; et al. (2014). „Revizuire a fizicii particulelor”. Fizica chineză C. 38 (9): 1-708. Bibcode : 2014ChPhC..38i0001O . DOI : 10.1088/1674-1137/38/9/090001 . PMID 10020536 .  
  122. Weise, W. Quarks and Nuclei / Weise, W., Green, A.M. - World Scientific , 1984. - P. 65-66. - ISBN 978-9971-966-61-4 .
  123. McMahon, D. Teoria câmpului cuantic demistificat . McGraw–Hill , 2008. — P.  17 . ISBN 978-0-07-154382-8 .
  124. Roth, SG Precision Electroweak Physics la Electron-Positron Colliders. - Springer , 2007. - P. VI. - ISBN 978-3-540-35164-1 .
  125. Smaller than Small: Looking for Something New With the LHC by Don Lincoln PBS Nova blog 28 octombrie 2014 . PBS . Preluat la 31 mai 2022. Arhivat din original la 14 septembrie 2018.
  126. 1 2 3 Davis, 1989 , p. 47.
  127. 1 2 Davis, 1989 , p. 49.
  128. Davis, 1989 , p. cincizeci.
  129. Feynman, RP QED: The Strange Theory of Light and Matter. — 1-a. Princeton University Press , 1985. — P.  136–137 . - ISBN 978-0-691-08388-9 .
  130. Veltman, M. Fapte și mistere în fizica particulelor elementare . - World Scientific , 2003. - P.  45-47 . ISBN 978-981-238-149-1 .
  131. Wilczek, F. Realități fantastice  / Wilczek, F., Devine, B.. - World Scientific , 2006. - P.  85 . - ISBN 978-981-256-649-2 .
  132. Wilczek, F. Realități fantastice / Wilczek, F., Devine, B.. - World Scientific , 2006. - P. 400 și urm. - ISBN 978-981-256-649-2 .
  133. Veltman, M. Fapte și mistere în fizica particulelor elementare . - World Scientific , 2003. - P.  295-297 . ISBN 978-981-238-149-1 .
  134. T. Yulsman. origine. - CRC Press , 2002. - ISBN 978-0-7503-0765-9 .
  135. Ivanov, Igor. Enigma veche de 20 de ani a structurii antiquark a protonului a fost rezolvată . https://elementy.ru/ (1 martie 2021). Preluat: 2 iulie 2022.
  136. ^ Steinberger, J. Learning about Particles . - Springer , 2005. - P.  130 . - ISBN 978-3-540-21329-1 .
  137. Wong, C.-Y. Introducere în coliziunile cu ioni grei de înaltă energie. - World Scientific , 1994. - P. 149. - ISBN 978-981-02-0263-7 .
  138. Rüester, SB (2005). „Diagrama de fază a Quarkului Neutru Natter: Tratamentul auto-consecvent al maselor de Quark.” Revizuirea fizică D. 72 (3). arXiv : hep-ph/0503184 . Cod biblic : 2005PhRvD..72c4004R . DOI : 10.1103/PhysRevD.72.034004 .
  139. Alford, M.G. (2008). „Superconductibilitatea culorii în materia cuarcă densă”. Recenzii despre fizica modernă . 80 (4): 1455-1515. arXiv : 0709.4635 . Cod biblic : 2008RvMP ...80.1455A . DOI : 10.1103/RevModPhys.80.1455 .
  140. Mrowczynski, S. (1998). Plasma Quark-Gluon. Acta Physica Polonica B. 29 (12). arXiv : nucl-th/9905005 . Cod biblic : 1998AcPPB..29.3711M .
  141. Fodor, Z. (2004). „Punctul critic al QCD la T finit și μ, rezultatele rețelei pentru masele de cuarcuri fizice.” Journal of High Energy Physics . 2004 (4). arXiv : hep-lat/0402006 . Cod biblic : 2004JHEP ...04..050F . DOI : 10.1088/1126-6708/2004/04/050 .
  142. Heinz, U. & Jacob, M. (2000), Evidence for a New State of Matter: An Assessment of the Results from the CERN Lead Beam Program, arΧiv : nucl-th/0002042 . 
  143. Oamenii de știință RHIC servesc lichid „perfect” . Laboratorul Național Brookhaven (2005). Consultat la 22 mai 2009. Arhivat din original la 15 aprilie 2013.
  144. Yulsman, T. Origins: The Quest for Our Cosmic Roots. - CRC Press , 2002. - P. 75. - ISBN 978-0-7503-0765-9 .
  145. Sedrakian, A. Pairing in Fermionic Systems  / Sedrakian, A., Clark, JW. - World Scientific , 2007. - P.  2-3 . ISBN 978-981-256-907-3 .
  146. 1 2 Weinberg, 2020 , p. 36.
  147. Ginzburg I.F. „Probleme nerezolvate ale fizicii fundamentale” UFN 179 525-529 (2009) . Preluat la 10 martie 2011. Arhivat din original la 12 noiembrie 2011.
  148. Weinberg, 2020 , p. 56.
  149. Zee, 2009 , p. 427-428.
  150. Emelyanov, 2007 , p. unsprezece.
  151. Daviau, Bertrand, 2015 , p. 99.
  152. Feruglio, Ferruccio (august 2015). Piese din puzzle-ul de arome . Jurnalul European de Fizică C. 75 (8) : 373. arXiv : 1503.04071 . Cod biblic : 2015EPJC ...75..373F . DOI : 10.1140/epjc/s10052-015-3576-5 . ISSN  1434-6044 . PMC  4538584 . PMID26300692  . _
  153. Babu, K.S.; Mohapatra, R.N. (27-09-1999). „Supersimetrie, unificare orizontală locală și o soluție la puzzle-ul de arome” . Scrisori de revizuire fizică . 83 (13): 2522-2525. arXiv : hep-ph/9906271 . Cod biblic : 1999PhRvL..83.2522B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.83.2522 . S2CID 1081641 . 
  154. Alonso, Rodrigo; Carmona, Adrian; Dillon, Barry M.; Kamenik, Jernej F.; Camalich, Jorge Martin; Zupan, Jure (16.10.2018). „O soluție mecanică pentru puzzle-ul de arome” . Journal of High Energy Physics ]. 2018 (10): 99. arXiv : 1807.09792 . Cod biblic : 2018JHEP ...10..099A . DOI : 10.1007/JHEP10(2018)099 . ISSN 1029-8479 . S2CID 119410222 .  
  155. Daviau, Bertrand, 2015 , p. 155.
  156. Blumhofer, A.; Hutter, M. (1997). „Structura familiei din soluțiile periodice ale unei ecuații de decalaj îmbunătățite.” Fizica nucleară . B484 (1): 80-96. Cod biblic : 1997NuPhB.484 ...80B . CiteSeerX  10.1.1.343.783 . DOI : 10.1016/S0550-3213(96)00644-X .
  157. Baez, John C. Întrebări deschise în fizică  //  Întrebări frecvente privind fizica Usenet. Universitatea din California, Riverside: Departamentul de Matematică. - 2011. - 7 martie. Arhivat din original pe 4 iunie 2011.
  158. Ivanov, Igor. Detectorul ALICE studiază efectele subtile în producția de hadron . Probleme complexe în fizica particulelor elementare (2 august 2013). Preluat la 9 august 2013. Arhivat din original la 30 august 2013.
  159. D'Souza, IA Preons: Models of Leptons, Quarks and Gauge Bosons as Composite Objects / IA D'Souza, CS Kalman. - World Scientific , 1992. - ISBN 978-981-02-1019-9 .
  160. Okun, 1990 , p. 243-255.

Literatură

In rusa În limba engleză

Link -uri