Hva er de forskjellige typene av kvarker?

Nonscientists ofte mispronounce quark: Det rimer med "Quart", ikke "park". Egenskapene til kvarkene er mer uforståelig enn uttalen, fordi den sterke kjernekraften styrer kvarker. I motsetning til andre fysiske krefter, blir den sterke kjernekraften sterkere som partikler beveger seg lengre fra hverandre. Denne egenskapen gjør at kvarker ikke eksisterer enkeltvis, men fysikere tror de kan skille kvarker ved svært høye temperaturer. Hver kvark har en antikvark; Hvis en kvark med sin antikvark kombinere, kan de utslette hverandre.

Opp og ned

Når antatt å være to av de minste mulige partikler, protoner og nøytroner viste seg å være sammensatt av enda mindre partikler: opp og ned kvarker. I 1960, fysikere Murray Gell-Mann og George Zweig uavhengig postulerte at partiklene forskerne antatt å være grunnleggende "byggeklosser" av saken ble gjort opp av enda mindre partikler. En proton inneholder to opp kvarker og en ned-kvark, mens et nøytron inneholder to nedkvark og en opp kvark. Opp kvarker bære et pluss 2/3 elektrisk ladning, og nedkvark bære et minus 1/3 ladning, noe som gir protoner en netto kostnad på pluss en og nøytroner en netto kostnad på null.

Merkelig og Charm

Forskere først observert egenskapene til særkvark i 1947. De fant en partikkel som varte mye lenger enn de forventet mens studere kosmisk stråling interaksjoner. Gell-Mann kalte denne partikkelen den særkvark grunn av sin merkelige oppførsel under forfall. Den sjarmkvark ble oppdaget i 1974. Det har en unik forfall egenskap: Det må først forvandle seg til en særkvark. Både de merkelige og sjarmkvarker gi sitt navn til kvantetall, strangeness antall og sjarmen nummeret.

Topp og bunn

Selv om de veier mer enn de andre "smaker" av kvarker, topp og bunn kvarker var den siste til å bli oppdaget - i 1995 og 1977, henholdsvis. Forskere oppdaget de beste og bunnkvark i kvark-antikvark par, ustabile partikler som henfaller raskt. I likhet med de merkelige og sjarmkvarker, topp og bunn kvarker har egne kvantetall.

Quark Interaksjoner

Hver smaken av kvark kommer i tre farger. De er ikke faktiske fargene, som kvarker er altfor liten til å se; heller, fargene kvarker er analoge til elektriske ladninger. En rød, en grønn og en blå kvark kombineres for å lage hvit, på samme måte som en positiv og en negativ elektrisk ladning kombinere for en nøytral ladning. Stabile partikler med rødt, grønt og blått kvarker, slik som protoner og elektroner, kalles hadroner. En kvark og en antikvark som er en farge og dens Anti - rød og antired, for eksempel - kan kombineres for å danne et meson. Mesoner er ustabile siden kvark og antikvark kan utslette og produsere partikler som elektroner.