Down Quark - Down quark

Quark runter
Komposition Elementarteilchen
Statistiken Fermionisch
Generation Zuerst
Interaktionen starke , schwache , elektromagnetische Kraft , Schwerkraft
Symbol
d
Antiteilchen Down Antiquark (
d
)
Theoretisiert Murray Gell-Mann (1964)
George Zweig (1964)
Entdeckt SLAC (1968)
Masse 4.7 +0,5 -
0,3   MeV / c 2
Zerfällt in Stabiler oder Up Quark + Elektron + Elektron Antineutrino
Elektrische Ladung - - 1 /. 3 e
Farbladung Ja
Rotieren 1 /. 2
Schwaches Isospin LH : - 1 /. 2 , RH : 0
Schwache Überladung LH : 1 /. 3 , RH : - 2 /. 3

Der Down-Quark oder d-Quark (Symbol: d) ist der zweitleichteste aller Quarks , eine Art Elementarteilchen und ein Hauptbestandteil der Materie . Zusammen mit dem Up-Quark bildet es die Neutronen (ein Up-Quark, zwei Down-Quarks) und Protonen (zwei Up-Quarks, ein Down-Quark) von Atomkernen . Es ist Teil der ersten Generation von Materie, hat eine elektrische Ladung von - 1 /. 3   e und eine bloße Masse von 4.7 +0,5 -
0,3   MeV / c 2 . Wie alle Quarks ist der Down-Quark eine elementare Fermion mit Spin 1 /. 2 und erfährt alle vier grundlegenden Wechselwirkungen : Gravitation , Elektromagnetismus , schwache Wechselwirkungen und starke Wechselwirkungen . Das Antiteilchen des Daunenquarks ist das Daunen-Antiquark (manchmal auch Antidown-Quark oder einfach Antidown genannt ), das sich nur dadurch unterscheidet, dass einige seiner Eigenschaften gleich groß sind, aber ein entgegengesetztes Vorzeichen haben .

Seine Existenz (zusammen mit der der Up- und seltsamen Quarks ) wurde 1964 von Murray Gell-Mann und George Zweig postuliert , um das Achtfach-Weg- Klassifizierungsschema von Hadronen zu erklären . Der Daunenquark wurde erstmals 1968 durch Experimente am Stanford Linear Accelerator Center beobachtet .

Geschichte

Murray Gell-Mann
George Zweig

In den Anfängen der Teilchenphysik (erste Hälfte des 20. Jahrhunderts) galten Hadronen wie Protonen , Neutronen und Pionen als Elementarteilchen . Als jedoch neue Hadronen entdeckt wurden, wuchs der " Partikelzoo " von wenigen Partikeln in den frühen 1930er und 1940er Jahren auf mehrere Dutzend in den 1950er Jahren. Die Beziehungen zwischen jedem von ihnen waren bis 1961 unklar, als Murray Gell-Mann und Yuval Ne'eman (unabhängig voneinander) ein Hadronenklassifizierungsschema vorschlugen, das als Achtfacher Weg oder technischer ausgedrückt als SU (3) -Geschmackssymmetrie bezeichnet wird .

Dieses Klassifizierungsschema organisierte die Hadronen in Isospin-Multipletts , aber die physikalische Grundlage dahinter war noch unklar. 1964 schlugen Gell-Mann und George Zweig (unabhängig voneinander) das Quarkmodell vor , das dann nur aus Auf- , Ab- und seltsamen Quarks bestand. Während das Quarkmodell den Achtfachen Weg erklärte, wurden bis 1968 im Stanford Linear Accelerator Center keine direkten Beweise für die Existenz von Quarks gefunden . Experimente mit tief unelastischer Streuung zeigten, dass Protonen eine Substruktur hatten und dass Protonen aus drei grundlegenderen Teilchen die Daten erklärten (was das Quarkmodell bestätigte).

Auf dem ersten Menschen zögern , die drei Körper als Quark zu identifizieren, sondern lieber Richard Feynman ‚s parton Beschreibung, aber im Laufe der Zeit wurde die Quark Theorie angenommen (siehe Novemberrevolution ).

Masse

Obwohl es sehr häufig vorkommt, ist die bloße Masse des Daunenquarks nicht genau bestimmt, liegt aber wahrscheinlich zwischen 4,5 und 5,3  MeV / c 2 . Gitter-QCD- Berechnungen ergeben einen genaueren Wert: 4,79 ± 0,16  MeV / c 2 .

Wenn sie in Mesonen (Teilchen aus einem Quark und einem Antiquark ) oder Baryonen (Teilchen aus drei Quarks) gefunden werden, wird die "effektive Masse" (oder "gekleidete" Masse) von Quarks aufgrund der durch das Gluonenfeld verursachten Bindungsenergie größer zwischen Quarks (siehe Masse-Energie-Äquivalenz ). Zum Beispiel ist die effektive Masse von Down-Quarks in einem Proton ungefähr 300  MeV / c 2 . Da die bloße Masse der Daunenquarks so klein ist, kann sie nicht einfach berechnet werden, da relativistische Effekte berücksichtigt werden müssen.

Siehe auch

Verweise

Weiterführende Literatur