S-քվարկ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
s-քվարկ, տարօրինակ-քվարկ
Ենթադասքվարկ և տարրական մասնիկներ
Տեսակներատոմային մասնիկ
ԿազմությունՏարրական մասնիկ
ՎիճակագրությունՖերմիոնային
ՍերունդԱռաջին
Հիմնարար փոխազդեցություններԷլեկտրամագնիսականություն
Ձգողականություն
Թույլ
Ուժեղ
Նշանակումըs
Հակամասնիկs-հակաքվարկ, տարօրինակ հակաքվարկ
ՏեսությունՄարի Գել-Ման (1964)
Ջորջ Ցվայգ (1964)
Հայտնագործում1968 թ., SLAC
Զանգված95±5 ՄէՎ/c2[1]
Տրոհումu-քվարկ
Էլեկտրական լիցք-1⁄3 e
Սպին1⁄2
Զույգություն1
Մոնտե Կարլո դրույթով համար3


s-քվարկ, տարօրինակ քվարկ (նշանակումը՝ s, անգլ.՝ strange), քվարկներից զանգվածով երրորդ ամենաթեթևը, տարրական մասնիկ։ Հայտնաբերվել է ներատոմային մասնիկներում՝ հադրոններում։ Տարօրինակ քվարկով հադրոններ են կաոնը, տարօրինակ D-մեզոնը, սիգմա-բարիոնը, և այլ տարօրինակ մասնիկներ։

Հմավյած քվարկի հետ միասին պատկանում է նյութի երկրորդ սերնդին։ Էլեկտրական լիցքը −1⁄3 e է, զանգվածը՝ 95±5 ՄէՎ/c2[1]։ Մյուս քվարկների նման, տարօրինակ քվարկը -1/2 սպինով ֆերմիոն է և մասնակցում է բոլոր չորս հիմնարար փոխազդցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ և ուժեղ փոխազդեցություններին։ Տարօրինակ քվարկի հակամասնիկը տարօրինակ հակաքվարկն է (անգլիալեզու գրականության մեջ երբեմն կոչվում է հակատարօրինակ քվարկ կամ պարզապես հակատարօրինակ), տարբերվում է նրանից միայն մի քանի մեծությունների նշանով։

Առաջին տարօրինակ մասնիկը (տարօրինակ քվարկով մասնիկ) հայտնաբերվել է 1947 թ. (կաոնները), սակայն տարօրինակ քվարկի գոությունը (վերև և ներքև քվարկների հետ միասին) տեսականորեն առաջադրվել է միայն 1964 թ. Մարի Գել-Մանի և Ջորջ Ցվայգի կողմից՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման Ութական ճանապարհի սխեման։ Քվարկների գոյության առաջին վկայությունները ստացվեցին 1968 թ., Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնի խոր ոչ առաձգական ցրումների փորձերում։ Այս փորձերը հաստատեցին վերև- ու ներքև- քվարկների գոյությունը, ինչպես նաև տարօրինակ քվարկների, ինչպես պահանջվում էր Ութական ճանապարհի բացատրության համար։

Տարօրինակ քվարկով հադրոններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տարօրինակ քվարկ ունեցող հադրոններից են՝

Բոլոր հադրոնների (այդ թվում՝ s-վալենտական քվարկներ չունեցող) կազմության մեջ կան վիրտուալ զույգեր, որոնք բաղկացած են տարօրինակ քվարկից և հակաքվարկից։

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ձևավորման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները և պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման հետ «մասնիկների գազանանոցը» աճեց՝ 1930- և 1940-ականներից հայտնի մի քանի մասնիկից դառնալով մի քանի դյուժին 1950-ականներին։ Սակայն որոշ մասնիկների կյանքի տևողությունը ավելի մեծ էր, մասնիկների մեծ մասը տրոհվում էին ուժեղ փոխազդեցության ազդեցությամբ, և կյանքի միջին ժամանակը մոտ 10−23 վայրկյան էր։ Թույլ փոխազդեցությամբ տրոհվելու դեպքում այն տևում էր մոտ 10−10 վայրկյան։ Ուսումնասիրելով այս տրոհումները՝ Մարի Գել-Մանը 1953 թ.[2][3] և Կազուհիկո Նիշիջիման (1955 թ.)[4] ստեղծեցին տարօրինակություն հասկացությունը (Նիշիջիման անվանեց այն էտա-լիցք՝ էտա-մեզոնի անունով, որը բացատրում էր երկարակյաց մասնիկների 'տարօրինակությունը'։ Գել-Ման-Նիշիջիմայի բանաձևը տարօրինակ տրոհումների հասկանալու արդյունքն է։ Սակայն մասնիկների միջև առնչությունները և ֆիզիկական հիմքը այս տարօրինակություն հատկությամբ պարզ չէր դառնում։ 1961 թ. Գել-Մանը[5] և Յուվալ Նեեմանը[6] (միմյանցից անկախ) առաջարկեցին հադրոնների դասակարգման ութական սխեման, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով ասած, SU(3) սիմետրիա։

Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, բայց դրա ֆիզիկական հիմքը դեռ անհայտ էր մնում։ 1964 թ. Գել-Մանը[7] և Ջորջ Ցվայգը[8][9] (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկների մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից[10]։ Սակայն մինչ քվարկային մոդելը բացատրեց Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություն չեղավ մինչև 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցիչային կենտրոնում[11][12]։ Փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոնները ունեն ենթակառուցվածք, և որ պրոտոնները կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Քվարկների մոդելն այսպիսով հաստատվեց[13]։

Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը[14][15][16], սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց (տես Նոյեմբերյան հեղափոխություն)[17]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. ↑ 1,0 1,1 J. Beringer et al. (Particle Data Group) (2012). «PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)'» (PDF). Particle Data Group. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 30–ին-ին.
  2. ↑ M. Gell-Mann (1953). «Isotopic Spin and New Unstable Particles». Physical Review. 92 (3): 833. Bibcode:1953PhRv...92..833G. doi:10.1103/PhysRev.92.833.
  3. ↑ G. Johnson (2000). Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in Twentieth-Century Physics. Random House. էջ 119. ISBN 0-679-43764-9. «By the end of the summer... [Gell-Mann] completed his first paper, "Isotopic Spin and Curious Particles" and send it of to Physical Review. The editors hated the title, so he amended it to "Strange Particles". They wouldn't go for that either—never mind that almost everybody used the term—suggesting insteand "Isotopic Spin and New Unstable Particles".»
  4. ↑ K. Nishijima, Kazuhiko (1955). «Charge Independence Theory of V Particles». Progress of Theoretical Physics. 13 (3): 285. Bibcode:1955PThPh..13..285N. doi:10.1143/PTP.13.285.
  5. ↑ M. Gell-Mann (2000) [1964]. «The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry». In M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ed.). The Eightfold Way. Westview Press. էջ 11. ISBN 0-7382-0299-1.
    M. Gell-Mann, The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry, Synchrotron Laboratory, Report CTSL-20, California Institute of Technology, 1961 |
  6. ↑ Y. Ne'eman (2000) [1964]. «Derivation of strong interactions from gauge invariance». In M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ed.). The Eightfold Way. Westview Press. ISBN 0-7382-0299-1.
    Original Y. Ne'eman (1961). «Derivation of strong interactions from gauge invariance». Nuclear Physics. 26 (2): 222. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1.
  7. ↑ M. Gell-Mann (1964). «A Schematic Model of Baryons and Mesons». Physics Letters. 8 (3): 214–215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
  8. ↑ G. Zweig (1964). «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking». CERN Report No.8181/Th 8419.
  9. ↑ G. Zweig (1964). «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II». CERN Report No.8419/Th 8412.
  10. ↑ B. Carithers, P. Grannis (1995). «Discovery of the Top Quark» (PDF). Beam Line. SLAC. 25 (3): 4–16. Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 23–ին-ին.
  11. ↑ E. D. Bloom; Coward, D.; Destaebler, H.; Drees, J.; Miller, G.; Mo, L.; Taylor, R.; Breidenbach, M.; և այլք: (1969). «High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and 10°». Physical Review Letters. 23 (16): 930–934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.930. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (օգնություն)
  12. ↑ M. Breidenbach; Friedman, J.; Kendall, H.; Bloom, E.; Coward, D.; Destaebler, H.; Drees, J.; Mo, L.; Taylor, R.; և այլք: (1969). «Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering». Physical Review Letters. 23 (16): 935–939. Bibcode:1969PhRvL..23..935B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.935. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (օգնություն)
  13. ↑ J. I. Friedman. «The Road to the Nobel Prize». Hue University. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ դեկտեմբերի 25-ին. Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 29–ին-ին.
  14. ↑ R. P. Feynman (1969). «Very High-Energy Collisions of Hadrons». Physical Review Letters. 23 (24): 1415–1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415.
  15. ↑ S. Kretzer; Lai, H.; Olness, Fredrick; Tung, W.; և այլք: (2004). «CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects». Physical Review D. 69 (11): 114005. arXiv:hep-ph/0307022. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. doi:10.1103/PhysRevD.69.114005. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (օգնություն)
  16. ↑ D. J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. էջ 42. ISBN 0-471-60386-4.
  17. ↑ M. E. Peskin, D. V. Schroeder (1995). An introduction to quantum field theory. Addison–Wesley. էջ 556. ISBN 0-201-50397-2.

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • R. Nave. «Quarks». HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 29-ին.
  • A. Pickering (1984). Constructing Quarks. University of Chicago Press. էջեր 114–125. ISBN 0-226-66799-5.
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=S-քվարկ&oldid=9804389» էջից