Arriba quark - Up quark

Arriba quarks
Composición Partícula elemental
Estadísticas Fermiónico
Familia Cuarc
Generacion Primero
Interacciones fuerte , débil , fuerza electromagnética , gravedad
Símbolo
tu
Antipartícula Hasta antiquark
tu
)
Teorizado Murray Gell-Mann (1964)
George Zweig (1964)
Descubierto SLAC (1968)
Masa 2.2+0,5
−0,4
 MeV / c 2
Decae en Quark estable o descendente + positrón + neutrino electrónico
Carga eléctrica + 2/3 mi
Carga de color
Vuelta 1/2
Isospin débil LH : +1/2, RH : 0
Hipercarga débil LH : +1/3, RH : +4/3

El quark up o quark u (símbolo: u) es el más ligero de todos los quarks , un tipo de partícula elemental y un constituyente principal de la materia . Este, junto con el quark abajo , forma los neutrones (un quark arriba, dos quarks abajo) y protones (dos quarks arriba, uno quark abajo) de los núcleos atómicos . Forma parte de la primera generación de materia, tiene una carga eléctrica de +2/3 e & una masa desnuda de2.2+0,5
−0,4
 MeV / c 2
. Como todos los quarks , el quark up es un fermión elemental con spin 1/2y experimenta las cuatro interacciones fundamentales : gravitación , electromagnetismo , interacciones débiles e interacciones fuertes . La antipartícula del quark up es el antiquark up (a veces llamado antiquark antiup o simplemente antiup ), que se diferencia de él solo en que algunas de sus propiedades, como la carga, tienen la misma magnitud pero signo opuesto .

Su existencia (junto con la de los quarks down y strange ) fue postulada en 1964 por Murray Gell-Mann y George Zweig para explicar el esquema de clasificación de los hadrones por ocho vías . El quark up se observó por primera vez mediante experimentos en el Stanford Linear Accelerator Center en 1968.

Historia

En los inicios de la física de partículas (primera mitad del siglo XX), se pensaba que los hadrones como los protones , neutrones y piones eran partículas elementales . Sin embargo, a medida que se descubrieron nuevos hadrones, el " zoológico de partículas " pasó de unas pocas partículas a principios de los años treinta y cuarenta a varias docenas de ellas en los cincuenta. Las relaciones entre cada uno de ellos no estaban claras hasta 1961, cuando Murray Gell-Mann y Yuval Ne'eman (independientemente el uno del otro) propusieron un esquema de clasificación de hadrones llamado Eightfold Way , o en términos más técnicos, simetría de sabor SU (3) .

Este esquema de clasificación organizó los hadrones en multipletes isospin , pero la base física detrás de esto aún no estaba clara. En 1964, Gell-Mann y George Zweig (independientemente el uno del otro) propusieron el modelo de quarks , que entonces consistía solo en quarks arriba, abajo y extraños . Sin embargo, mientras que el modelo de quarks explicaba la forma óctuple, no se encontró evidencia directa de la existencia de quarks hasta 1968 en el Stanford Linear Accelerator Center . Los experimentos de dispersión inelástica profunda indicaron que los protones tenían una subestructura y que los protones hechos de tres partículas más fundamentales explicaban los datos (confirmando así el modelo de quarks ).

Al principio la gente eran reacios a describir los tres cuerpos como los quarks, prefiriendo Richard Feynman 's Parton descripción, pero con el tiempo se aceptó la teoría del quark (véase Revolución de Noviembre ).

Masa

A pesar de ser extremadamente común, la masa desnuda del quark up no está bien determinada, pero probablemente se encuentre entre 1.8 y3,0  MeV / c 2 . Los cálculos de Lattice QCD dan un valor más preciso:2,01 ± 0,14  MeV / c 2 .

Cuando se encuentran en mesones (partículas formadas por un quark y un antiquark ) o bariones (partículas formadas por tres quarks), la 'masa efectiva' (o masa 'vestida') de los quarks aumenta debido a la energía de enlace causada por el campo de gluones. entre cada quark (ver equivalencia masa-energía ). La masa desnuda de quarks up es tan ligera que no se puede calcular directamente porque los efectos relativistas deben tenerse en cuenta.

Ver también

Referencias

Otras lecturas