Кіріспе

Кварк түрі

Жоғары кварк немесе u кварк (символ: u) – барлық кварктардың ең жеңілі, элементар бөлшектердің бір түрі және материяның маңызды құрамдас бөлігі. Ол төменгі кваркпен бірге атом ядросының нейтрондарын (бір жоғары кварк, екі төменгі кварк) және протондарын (екі жоғары кварк, бір төменгі кварк) құрайды. Ол материяның бірінші буынының бөлігі, +e электр заряды және 2.2 массасы бар. Юваль Не’эман және (бір-бірінен тәуелсіз) «Сегіз еселік жол» деп аталатын адрон жіктеу схемасын ұсынды, немесе техникалық терминдермен айтқанда, SU(3) хош иістік симметриясы. Бұл жіктеу схемасы адрондарды изоспин мультиплеттеріне ұйымдастырды, бірақ оның физикалық негізі әлі де түсініксіз болды. 1964 жылы Гелл-Манн мен Джордж Цвайг (бір-бірінен тәуелсіз) кварк моделін ұсынды, ол бастапқыда тек жоғары, төмен және ерекше кварктардан тұрды. Дегенмен, кварк моделі «Сегіз еселік жолды» түсіндірсе де, 1968 жылға дейін Стэнфорд сызықтық үдеткіш орталығында кварктардың бар екеніне тікелей дәлел табылған жоқ. Темен серпімді шашырау эксперименттері протонның ішкі құрылымы бар екенін көрсетті және үш негізгі бөлшектен тұратын протон деректерді түсіндірді (осылайша кварк моделін растады). Бастапқыда адамдар осы үш бөлшекті кварктар деп атауға асықпады, оның орнына Ричард Фейнманның партон сипаттамасын қалай берді, бірақ уақыт өте кварк теориясы қабылданды (қараша революциясына қараңыз).

Массасы

Өте кең таралған болса да, жоғарғы кварктің бұтақ массасы жақсы анықталмаған, бірақ шамамен 1,8 мен 3,0 аралығында болуы мүмкін. Торлы КҚД есептеулері дәлірек мән береді: 2,01. Мезондарда (бір кварктан және бір антикварктан құралған бөлшектер) немесе бариондарда (үш кварктан құралған бөлшектер) кездесетін кварктердің «исти массасы» (немесе «жабынған» массасы) әр кварк арасындағы глюондық өріс тудыратын байланыс энергиясының салдарынан артады (масса-энергия теңдестігін қараңыз). Жоғарғы кварктердің бұтақ массасы өте жеңіл болғандықтан, оны тікелей есептеу қиын, себебі релятивистік эффектілерді ескеру қажет.