Введение

Тип кварка

Up-кварк или u-кварк (символ: u) — самый лёгкий из всех кварков, тип элементарной частицы и важный компонент материи. Он вместе с down-кварком образует нейтроны (один up-кварк, два down-кварка) и протоны (два up-кварка, один down-кварк) атомных ядер. Он является частью первого поколения материи, имеет электрический заряд +e и голой массой 2,2. Юваль Неэман и, независимо от него, Мюррей Гелл-Манн предложили схему классификации адронов, называемую Восьмикратным путем, или, более технически, SU(3) ароматическую симметрию. Эта схема классификации организовывала адроны в изоспиновые мультиплеты, но физическая основа этого оставалась неясной. В 1964 году Мюррей Гелл-Манн и Джордж Цвайг (независимо друг от друга) предложили кварковую модель, состоящую тогда только из up-, down- и strange-кварков. Однако, хотя кварковая модель объясняла Восьмикратный путь, прямых доказательств существования кварков не было найдено до 1968 года в Стэнфордском линейном ускорителе. Эксперименты по глубокому неупругому рассеянию показали, что протоны имеют подструктуру, и что протоны, состоящие из трёх более фундаментальных частиц, объясняли полученные данные (тем самым подтвердив кварковую модель). Поначалу учёные не решались описывать эти три частицы как кварки, предпочитая описание партонов, предложенное Ричардом Фейнманом, но со временем кварковая теория была принята (см. Ноябрьскую революцию).

Масса

Несмотря на то, что верхний кварк чрезвычайно распространен, его собственная масса определена неточно, но, вероятно, лежит в пределах от 1,8 до 3,0. Расчеты решеточной КХД дают более точное значение: 2,01. Когда верхние кварки находятся в мезонах (частицах, состоящих из одного кварка и одного антикварка) или барионах (частицах, состоящих из трех кварков), их "эффективная масса" (или "одетая" масса) увеличивается из-за энергии связи, вызванной глюонным полем между кварками (см. эквивалентность массы и энергии). Собственная масса верхнего кварка настолько мала, что ее прямое вычисление затруднено из-за необходимости учета релятивистских эффектов.