Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

u-кварк



План:


Введення

u-кварк або верхній ( англ. up ) кварк, належить до першого поколінню фундаментальних ферміонів, має заряд + (2/3) e. Як і всі кварки, бере участь у всіх чотирьох типах взаємодій : сильному, слабкому, електромагнітному, гравітаційному. Разом з d-кварками u-кварки утворюють нуклони ( протони і нейтрони), які є основними складовими атомного ядра. Протон складається з двох u-кварків і одного d-кварка, а нейтрон - з одного u-кварка і двох d-кварків. Існують і інші адрони, що містять u-кварки. Антічаcтіцей u-кварка є u-антикварк, який відрізняється від u-кварка знаком деяких характеристик взаємодій. На сучасному рівні знань u-кварк є безструктурної часткою, тобто істинно елементарної, як і інші кварки і лептони. У вільному стані u-кварк не спостерігався.

Існування u-кварка було постульовано Мюрреєм Гелл-Манном і Джорджем Цвейг в роботах 1964 р., а експериментальні вказівку на існування було отримано в 1968 р. в Національної прискорювальної лабораторії SLAC.


1. Історія

На зорі становлення фізики частинок (перша половина XX ст.), адрони - такі як протони, нейтрони, півонії, - поряд з електронами / позитронами і мюонами, вважалися елементарними частинками. Тим не менш, у той час як відкривалися нові адрони, "парк частинок" швидко зростав і в 1950-х роках їх налічувалося вже кілька десятків. Спроби систематизувати частинки були невиразними до 1960 р., коли Мюррей Гелл-Манн запропонував схему класифікації часток, метафорично названу Вісімковий шлях [1] і засновану на SU (3)-симетрії ароматів [2]. Схожу класифікацію незалежно висунув Юваль Нееман в 1962 р. [3] [4]

Ця схема об'єднувала адрони по ізоспіновим мультіплета, але фізична підставу цього було неясно. У 1964 р. Гелл-Манн [5] і Джордж Цвейг [6] [7] незалежно незалежно висунули кваркової моделі [8]. На той час вона включала в себе три кварка (u, d, s), [5] [6] [7] які зі своїми анти-партнерами, антикварка, утворювали всі спостережувані адрони. Але до 1968 р. ця модель була лише красивою абстракцією, поки експерименти по глибоко непружному розсіювання на Стенфордському лінійному прискорювачі (SLAC) не підтвердили, що протони мають внутрішню структуру, тобто складаються з точечноподобних об'єктів (двох u-і одного d-кварка). [9] [10] [11] Ці точкові об'єкти Річард Фейнман назвав партонов, [12] [13] [14] і в рамках теорії, званої Партон моделлю ( 1969 р.), успішно описав глибоко непружні взаємодії [15].

Таким чином групова класифікація Гелл-Манна і Партон модель Фейнмана проголосили торжество кваркової гіпотези. Вся сукупність нинішніх експериментальних фактів не піддає сумніву справедливість моделі.


2. Квантові числа

Спін u-кварка дорівнює 1/2, парність позитивна. Проекції ізоспіна і слабкого ізоспіна рівні +1 / 2 (знак протилежний d-кварка). Баріонна число одно +1 / 3; а лептонний число, дивина, чарівність, істинність і краса рівні 0. Як і інші кварки, u-кварк несе один з трьох колірних зарядів (умовно звані червоним, синім і зеленим).


3. Маса

Маса u-кварка, за останніми даними, становить 2,01 0,03 МеВ [16], він найлегший серед кварків.


4. Адрони, що містять u-кварк

  • Мезони:
    • Заряджені півонії) містять u-кварк і d-антикварк (або навпаки), а нейтральний півонія (π 0) лінійну комбінацію u-кварка і u-антикварка і d-кварка і d-антикварка (як і більш важкі ρ-і ω- мезони, див нижче)
    • Заряджені каона (K ) містять один u-кварк або один u-антикварк.
    • Мезони η і η ', не мають аромату, є лінійною комбінацією декількох кварк-антікваркових пар, в тому числі і u-кварка і u-антикварка.
    • ρ -мезони має той же склад, що і заряджені піони, тільки їх спін ​​дорівнює 1, а не 0.
    • Нейтральний D 0 мезон і заряджені B мезони містять u-кварки і u-антикварки.
  • Ядерна фізика:
    • Протон (p) містить два u-кварка, а нейтрон (n) - ​​один.
    • Нейтральний дельта-баріон0), позитивний дельта-баріон (Δ +) і подвійний позитивний дельта-баріон (Δ + +) містять один, два і три u-кварка відповідно.
    • Нейтральна лямбда-частка (Λ 0) містить один u-кварк. Зачарована позитивна лямбда-частка (Λ + c) аналогічно.
    • Нейтральна сигма-частка (Σ 0) і позитивна сигма-частка (Σ +) містять один і два u-кварка відповідно.
    • Нейтральна ксі-частка0) і зачарована позитивна ксі-частка (Ξ + c) містять u-кварк.
    • Античастинки вищезазначених баріонів містять u-антикварк.

Примітки

  1. Троп від буддійського " Восьмеричного шляху ", що веде до позбавлення від страждань. Мається на увазі рішення труднощі класифікації.
  2. M. Gell-Mann The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry / / The Eightfold Way. - Westview Press, 2000. - С. 11. - ISBN 0-7382-0299-1.
    Оригінал: M. Gell-Mann The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry. - California Institute of Technology, 1961.
  3. Y. Ne'emann Derivation of strong interactions from gauge invariance / / The Eightfold Way. - Westview Press, 2000. - ISBN 0-7382-0299-1.
    Оригінал Y. Ne'emann Derivation of strong interactions from gauge invariance / / Nuclear Physics. - 1961. - Т. 26. - С. 222. - DOI : 10.1016/0029-5582 (61) 90134-1 - dx.doi.org/10.1016/0029-5582 (61) 90134-1
  4. RC Olby, GN Cantor Companion to the History of Modern Science. - Taylor & Francis, 1996. - С. 673. - ISBN 0415145783.
  5. 1 2 M. Gell-Mann A Schematic Model of Baryons and Mesons / / Physics Letters. - 1964. - Т. 8. - № 3. - С. 214-215. - DOI : 10.1016/S0031-9163 (64) 92001-3 - dx.doi.org/10.1016/S0031-9163 (64) 92001-3
  6. 1 2 G. Zweig An SU (3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking / / CERN Report No.8181/Th 8419. - 1964.
  7. 1 2 G. Zweig An SU (3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II / / CERN Report No.8419/Th 8412. - 1964.
  8. B. Carithers, P. Grannis Discovery Of The Top Quark - www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/25/3/25-3-carithers.pdf / / Beam Line. - SLAC: 1995. - Т. 25. - № 3. - С. 4-16.
  9. ED Bloom High-Energy Inelastic e - p Scattering at 6 and 10 / / Physical Review Letters. - 1969. - Т. 23. - № 16. - С. 930-934. - DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.930 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.23.930
  10. M. Breidenbach Observed Behavior of Highly Inelastic Electron-Proton Scattering / / Physical Review Letters. - 1969. - Т. 23. - № 16. - С. 935-939. - DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.935 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.23.935
  11. JI Friedman The Road To The Nobel Prize - www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72. Hue University. Статичний - www.webcitation.org/65cjfRGhq з першоджерела 21 лютого 2012.
  12. RP Feynman Very High-Energy Collisions of Hadrons / / Physical Review Letters. - 1969. - Т. 23. - № 24. - С. 1415-1417. - DOI : 10.1103/PhysRevLett.23.1415 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.23.1415
  13. S. Kretzer et al. 'CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects / / Physical Review D. - 2004. - Т. 69. - № 11. - С. 114005. - DOI : 10.1103/PhysRevD.69.114005 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.69.114005
  14. DJ Griffiths Introduction to Elementary Particles. - John Wiley & Sons, 1987. - С. 42. - ISBN 0-471-60386-4.
  15. ME Peskin, DV Schroeder An introduction to quantum field theory. - Addison-Wesley Pub. Co., 1995. - С. 556. - ISBN 0-201-50397-2.
  16. Якнайлегші кварки зважені з неймовірною точністю - www.membrana.ru/particle/1996. Membrana (07.04.2010).

Література

  • Вичерпний опис всіх відомих властивостей u-кварка знаходиться в Review of Particle Properties [1] - pdg.lbl.gov/2007/tables/qxxx.pdf (Англ.) , [2] - pdg.lbl.gov/2007/listings/q123.pdf (Англ.) .
Елементарні частинки
Ферміони
Кварки u d c s t b
Лептони e - e + \ Mu ^ - \ Mu ^ + \ Tau ^ - \ Tau ^ + ν e ν e ν μ ν μ ν τ ν τ
Бозони
Калібрувальні бозони γ g W-бозон Z-бозон
Інші Духи
Гіпотетичні
Суперпартнери
Гейджіно Чарджіно Глюіно Гравітіно Нейтраліно
Інші Ксенія Хіггсіно Сферміон
Інші A 0 Ділатон G H 0 J Тахіон X Y W ' Z ' Стерильне нейтрино
Складові частки
Адрони
Ядерна фізика / Гіперонів Нуклони ( p p n n ) Δ Λ Σ Ξ Ω
Мезони / Кварконіі π ρ η η ' φ ω J / ψ Υ θ K B D T
Інші Атомні ядра Атоми Екзотичні атоми ( Позитронний Мюони Кварконій) Молекули
Гіпотетичні
Екзотичні адрони
Екзотичні баріони Дібаріон Пентакварк
Екзотичні мезони Глюбол Тетракварк
Інші Мезони молекула Померон
Квазічастинки Солітон Давидова Екситон Біекситона Магнони Фонон Плазмон Поляритон Полярон Прімесон Ротони Біротон Дірка Електрон Куперівська пара Орбітон Фазон Флуктуон Еніон
Списки Список частинок Список квазічастинок Список баріонів Список мезонів Історія відкриття частинок

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Кварк
d-кварк
c-кварк
s-кварк
t-кварк
b-кварк
Кварк-глюонна плазма
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru