Merkelig kvark - Strange quark

Den merkelige kvarken eller s -kvarken (fra symbolet) er den tredje letteste av alle kvarker , en type elementærpartikkel . Merkelige kvarker finnes i subatomære partikler som kalles hadroner . Eksempler på hadroner som inneholder merkelige kvarker inkluderer kaoner (
K
), merkelige D mesoner (
D
_s), Sigma baryons (
Σ
) og andre merkelige partikler .

I følge IUPAP er symbolet s det offisielle navnet, mens "merkelig" bare skal betraktes som et minneord. Navnet sidelengs har også blitt brukt fordi s -kvarken har en I ₃ -verdi på 0 mens u ("opp") og d ("ned") kvarkene har verdier på +1/2 og -1/2 henholdsvis.

Sammen med sjarmkvarken er den en del av andre generasjon materie. Den har en elektrisk ladning på -1/3 e og en bare massen av95+9
−3 MeV/ c ² . Som alle kvarker er den merkelige kvarken en elementær fermion med spinn 1/2, og opplever alle fire grunnleggende interaksjoner : gravitasjon , elektromagnetisme , svake interaksjoner og sterke interaksjoner . Den antipartikkel av særkvark er merkelig antikvark (noen ganger kalt antistrange kesam eller bare antistrange ), som skiller seg fra det bare i at noen av dens egenskaper har lik størrelse, men med motsatt fortegn .

Den første merkelige partikkelen (en partikkel som inneholdt en merkelig kvark) ble oppdaget i 1947 ( kaons ), men eksistensen av selve den merkelige kvarken (og den for opp- og nedkvarkene ) ble bare postulert i 1964 av Murray Gell-Mann og George Zweig for å forklare den åttefoldige klassifiseringsordningen for hadroner . Det første beviset for eksistensen av kvarker kom i 1968, i dype uelastiske spredningseksperimenter ved Stanford Linear Accelerator Center . Disse eksperimentene bekreftet eksistensen av opp og ned kvarker, og i forlengelse av dette merkelige kvarker, ettersom de var pålagt å forklare den åtte ganger måten .

Historie

I begynnelsen av partikkelfysikk (første halvdel av 1900 -tallet) ble hadroner som protoner , nøytroner og pioner antatt å være elementære partikler . Imidlertid ble nye hadroner oppdaget og " partikkelzoo " vokste fra noen få partikler på begynnelsen av 1930- og 1940 -tallet til flere titalls av dem på 1950 -tallet. Noen partikler levde mye lenger enn andre; de fleste partikler forfalt gjennom den sterke interaksjonen og hadde en levetid på rundt ^10–23 sekunder. Da de forfalt gjennom de svake interaksjonene , hadde de en levetid på rundt ^10–10 sekunder. Mens de studerte disse forfallene, utviklet Murray Gell-Mann (i 1953) og Kazuhiko Nishijima (i 1955) begrepet merkelighet (som Nishijima kalte eta-charge , etter eta meson (
η
)) for å forklare "underligheten" til partiklene med lengre levetid. Den Gell-Mann-Nishijima formelen er resultatet av dette arbeidet for å forstå fremmede henfall.

Til tross for deres arbeid, var forholdet mellom hver partikkel og det fysiske grunnlaget bak eiendommen underlig uklart. I 1961 foreslo Gell-Mann og Yuval Ne'eman uavhengig av hverandre et hadron-klassifiseringsopplegg kalt den åttedoblede måten , også kjent som SU (3) smakssymmetri . Denne ordnet hadronene til isospin -multipletter . Det fysiske grunnlaget for både isospin og merkelighet ble først forklart i 1964, da Gell-Mann og George Zweig uavhengig foreslo kvarkmodellen , som på den tiden bare besto av opp-, ned- og merkelige kvarker. Opp og ned kvarker var bærere av isospin, mens den merkelige kvarken bar merkelighet. Mens kvarkmodellen forklarte den åttedoblede måten , ble det ikke funnet direkte bevis på eksistensen av kvarker før i 1968 ved Stanford Linear Accelerator Center . Dype uelastiske spredningseksperimenter indikerte at protoner hadde understruktur, og at protoner laget av tre mer fundamentale partikler forklarte dataene (og dermed bekreftet kvarkmodellen ).

Ved første menneskene var motvillige til å identifisere de tre organer som kvarker, i stedet foretrakk Richard Feynman 's Parton beskrivelse, men over tid kesam teorien ble akseptert (se oktoberrevolusjonen ).

Se også

• Quark -modell
• Merkelig sak
• Merkelig produksjon
• Strangelet
• Merkelig stjerne

Referanser

Videre lesning

• R. Nave. "Quarks" . HyperPhysics . Georgia State University , Institutt for fysikk og astronomi . Hentet 2008-06-29 .
• A. Pickering (1984). Konstruere kvarker . University of Chicago Press . s. 114–125. ISBN 978-0-226-66799-7.