Um quark é um dos partículas fundamentais em física. Eles se juntam para formar hádrons, como prótons e nêutrons, que são componentes dos núcleos dos átomos. O estudo dos quarks e as interações entre eles através da força forte são chamados de física das partículas.
A antipartícula de um quark é o antiquark. Quarks e antiquarks são as únicas duas partículas fundamentais que interagem através de todos quatro forças fundamentais da física: gravitação, eletromagnetismo e os fortes e interações fracas.
Quarks e confinamento
Um quark exibe confinamento, o que significa que os quarks não são observados independentemente, mas sempre em combinação com outros quarks. Isso torna impossível determinar diretamente as propriedades (massa, rotação e paridade); esses traços devem ser inferidos a partir das partículas compostas por eles.
Essas medidas indicam um giro não inteiro (+1/2 ou -1/2), portanto, os quarks são férmions e siga as Princípio de exclusão de Pauli.
Na forte interação entre os quarks, eles trocam glúons, que são bósons vetoriais sem massa que carregam um par de cargas coloridas e anticoloridas. Ao trocar glúons, a cor dos quarks muda. Essa força de cor é mais fraca quando os quarks estão próximos e fica mais forte à medida que se afastam.
Os quarks são tão fortemente ligados pela força da cor que, se houver energia suficiente para separá-los, um par de quarks-antiquark é produzido e se liga a qualquer quark livre para produzir um hadron. Como resultado, quarks livres nunca são vistos sozinhos.
Sabores de Quarks
Tem seis sabores de quarks: cima, baixo, estranho, charme, baixo e topo. O sabor do quark determina suas propriedades.
Quarks com uma taxa de + (2/3)e são chamados up-type quarks e aqueles com uma carga de - (1/3)e são chamados down-type.
Há três gerações de quarks, com base em pares de isospina fraca positiva / negativa e fraca. Os quarks de primeira geração são de cima e para baixo, os de segunda geração são estranhos e os de charme, os de terceira geração são de cima e de baixo.
Todos os quarks têm um número bariônico (B = 1/3) e um número lepton (L = 0). O sabor determina certas outras propriedades exclusivas, descritas em descrições individuais.
Os quarks de cima e de baixo formam prótons e nêutrons, vistos no núcleo da matéria comum. Eles são os mais leves e estáveis. Os quarks mais pesados são produzidos em colisões de alta energia e decaem rapidamente em quarks para cima e para baixo. Um próton é composto por dois quarks de cima e um quark de baixo. Um nêutron é composto de um quark up e dois quarks down.
Quarks de primeira geração
Up quark (símbolo você)
- Isospin fraco: +1/2
- Isospin (Euz): +1/2
- Cobrança (proporção de e): +2/3
- Massa (em MeV / c2): 1,5 a 4,0
Down quark (símbolo d)
- Isospin fraco: -1/2
- Isospin (Euz): -1/2
- Cobrança (proporção de e): -1/3
- Massa (em MeV / c2): 4 a 8
Quarks de segunda geração
Quark de charme (símbolo c)
- Isospin fraco: +1/2
- Charme (C): 1
- Cobrança (proporção de e): +2/3
- Massa (em MeV / c2): 1150 a 1350
Quark estranho (símbolo s)
- Isospin fraco: -1/2
- Estranheza (S): -1
- Cobrança (proporção de e): -1/3
- Massa (em MeV / c2): 80 a 130
Quarks de terceira geração
Quark superior (símbolo t)
- Isospin fraco: +1/2
- Topness (T): 1
- Cobrança (proporção de e): +2/3
- Massa (em MeV / c2): 170200 a 174800
Quark inferior (símbolo b)
- Isospin fraco: -1/2
- Bottomness (B '): 1
- Cobrança (proporção de e): -1/3
- Massa (em MeV / c2): 4100 a 4400