Arriba quark - Up quark
Composición | Partícula elemental |
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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 | sí |
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
Modelo estándar de física de partículas |
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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
- A. Ali, G. Kramer; Kramer (2011). "JETS y QCD: una revisión histórica del descubrimiento de los chorros de quarks y gluones y su impacto en QCD". Physical Europea Diario H . 36 (2): 245. arXiv : 1012.2288 . Código bibliográfico : 2011EPJH ... 36..245A . doi : 10.1140 / epjh / e2011-10047-1 . S2CID 54062126 .
- R. Nave. "Quarks" . Hiperfísica . Universidad Estatal de Georgia , Departamento de Física y Astronomía . Consultado el 29 de junio de 2008 .
- A. Pickering (1984). Construcción de quarks . Prensa de la Universidad de Chicago . págs. 114-125. ISBN 978-0-226-66799-7.