u-кварк

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

u-кварк (верхний кварк, ап-кварк) (u)
Протон как структура из двух u-кварков и одного d-кварка
Протон как структура из двух u-кварков и одного d-кварка
Состав фундаментальная частица
Семья Фермион
Группа Кварк
Поколение Первое
Участвует во взаимодействиях
гравитационное
Кол-во типов 3
Масса 2,16+0,49
−0,26
МэВ/c
2
Теоретически обоснована
1964
)
Обнаружена
1968
Квантовые числа
Электрический заряд +2/3
e
Цветовой заряд r, g, b
Спин ½
ħ
Кол-во спиновых состояний 2

u-кварк или верхний (

лептоны
.

Существование u-кварка было постулировано

1968 г. в Национальной ускорительной лаборатории SLAC
.

История

На заре становления

Восьмеричный путь[1] и основанную на SU(3)-симметрии ароматов[2]
. Похожую классификацию независимо выдвинул Юваль Неэман в 1962 г.[3][4]

Эта схема объединяла адроны по

1969 г.), успешно описал глубоко неупругие взаимодействия[15]
.

Таким образом групповая классификация Гелл-Манна и партонная модель Фейнмана провозгласили торжество кварковой гипотезы. Вся совокупность нынешних экспериментальных фактов не подвергает сомнению справедливость модели.

Квантовые числа

красота равны 0. Как и другие кварки, u-кварк несёт один из трёх цветовых зарядов
(условно называемые красным, синим и зелёным).

Масса

Масса u-кварка, по данным 2023 года, составляет 2,16+0,49
−0,26

МэВ[16]
. Это самый лёгкий среди кварков.


Адроны, содержащие u-кварк

  • Мезоны:
    • Заряженные
      линейную комбинацию u-кварка и u-антикварка и линейную комбинацию d-кварка и d-антикварка (как и более тяжёлые ρ- и ω-мезоны
      , см. ниже).
    • Заряженные каоны (K±) содержат один u-кварк или один u-антикварк.
    • Мезоны η и η', не имеющие аромата, являются линейной комбинацией нескольких кварк-антикварковых пар, в том числе пары u-кварка и u-антикварка.
    • ρ± - мезоны имеют тот же состав, что и заряженные пионы, только их спин равен 1, а не 0.
    • Нейтральный D0 мезон и заряженные B± - мезоны содержат u-кварки и u-антикварки.
  • Барионы:
    • Протон (p) содержит два u-кварка и один d-кварк, а нейтрон (n) — один u-кварк и два d-кварка.
    • Нейтральный
      дельта-барион
      (Δ0), положительный дельта-барион (Δ+) и двойной положительный дельта-барион (Δ++) содержат один, два и три u-кварка соответственно.
    • Нейтральная лямбда-частица (Λ0) содержит один u-кварк. Очарованная положительная лямбда-частица (Λ+c) аналогично.
    • Нейтральная сигма-частица (Σ0) и положительная сигма-частица (Σ+) содержат один и два u-кварка соответственно.
    • Нейтральная
      кси-частица
      (Ξ0) и очарованная положительная кси-частица (Ξ+c) содержат u-кварк.
    • Античастицы вышеупомянутых барионов содержат u-антикварк.

См. также

Примечания

  1. ↑ Троп от буддийского «Восьмеричного пути», ведущего к избавлению от страданий. Имеется ввиду решение трудности классификации.
  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.
    Оригинал: 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. —
    doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1
    .
  4. ↑ R.C. Olby, G.N. 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
    .
  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 // Beam Line. — SLAC, 1995. — Т. 25, № 3. — С. 4–16. Архивировано 3 декабря 2016 года.
  9. ↑ E.D. 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
    .
  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
    .
  11. ↑ J.I. Friedman. The Road to the Nobel Prize. Hue University. Дата обращения: 29 сентября 2008. Архивировано 21 февраля 2012 года.
  12. ↑ R.P. Feynman. Very High-Energy Collisions of Hadrons // Physical Review Letters. — 1969. — Т. 23, № 24. — С. 1415–1417. —
    doi: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
    .
  14. ↑ D.J. Griffiths. Introduction to Elementary Particles. — John Wiley & Sons, 1987. — С. 42. — ISBN 0-471-60386-4.
  15. ↑ M.E. Peskin, D.V. Schroeder. An introduction to quantum field theory. — Addison-Wesley Pub. Co., 1995. — С. 556. — ISBN 0-201-50397-2.
  16. ↑ Light Quarks (u, d, s). pdgLive. Particle Data Group. Дата обращения: 21 мая 2024.

Литература

  • Исчерпывающее описание всех известных свойств u-кварка находится в Review of Particle Properties [1] (англ.), [2] (англ.).