d-քվարկ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
d-քվարկ, ներքև-քվարկ
Ենթադաս քվարկ
Տեսակ ներատոմային մասնիկ
Կազմություն Տարրական մասնիկ
Վիճակագրություն Ֆերմիոնային
Սերունդ Առաջին
Հիմնարար փոխազդեցություններ Էլեկտրամագնիսականություն
Ձգողականություն
Թույլ
Ուժեղ
Նշանակումը d
Հակամասնիկ d-հակաքվարկ
Տեսություն Մարի Գել-Ման (1964)
Ջորջ Ցվայգ (1964)
Հայտնագործում 1968 թ., SLAC
Զանգված 4.8 ՄէՎ/c2[1]
Կյանքի տևողություն Կայուն կամ u-քվարկ + էլեկտրոն + էլեկտրոնային հականեյտրինո
Էլեկտրական լիցք -13 e
Սպին 12
Մոնտե Կարլո դրույթով համար 1

d-քվարկ, ներքև-քվարկ (նշանակումը՝ d, անգլ.՝ down ներքև), տարրական մասնիկ, երկրորդ ամենաթեթև քվարկը, նյութի հիմնական բաղկացուցիչ։ u-քվարկի հետ միասին ատոմական միջուկների մտնում է նեյտրոնների (մեկ վերև քվարկ, երկու ներքև քվարկ) և պրոտոնների (երկու վերև քվարկ, մեկ ներքև քվարկ) կազմության մեջ։ Պատկանում է առաջին սերնդին, էլեկտրական լիցքը13 e է, զանգվածը՝ 4.8 ՄէՎV/c2[1]։ Մյուս քվարկների նման d-քվարկը նույնպես սպինով 1/2 ֆերմիոն է և մասնակցում է բոլոր չորս հիմնարար փոխազդեցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ և ուժեղ փոխազդեցություններին։ Ներքև-քվարկի հակամասնիկը d-հակաքվարկն է (ներքև-հակաքվարկ, անգլիալեզու գրականության մեջ երբեմն կոչվում է «հականերքև քվարկ» կամ «հականերքև»), որը տարբերվում է նրանից միայն որոշ հատկությունների մեծությունների նշանով։

d-քվարկի գոյությունը (u-քվարկի և տարօրինակ քվարկի հետ միասին) կանխատեսել են Մարի Գել-Մանը և Ջորջ Ցվեյգը 1964 թ.՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման ութական ճանապարհը։ Ներքև քվարկն առաջին անգամ փորձնականորեն հայտնաբերվել է 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնում։

Քվանտային թվերը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

d-քվարկի սպինը 1/2 է, զույգությունը դրական է։ Իզոսպինի և թույլ իզոսպինի պրոյեկցիաները −1/2 են (նշանով հակադիր u-քվարկին)։ Բարիոնային թիվը +1/3 է, իսկ լեպտոնային թիվը, տարօրինակությունը, հմայքը, ճշմարտությունը և գեղեցկությունը 0 են։ Մյուս քվարկների նման d-քվարկին վերագրվում է երեք գունային լիցքերից մեկը (պայմանաբար կոչվում են կարմիր, կապույտ, դեղին)։

Զանգվածը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

d-քվարկի զանգվածը վերջին տվյալներով 4,79±0,07 ՄէՎ է[1], u-քվարկից հետո ամենաթեթև քվարկն է։

d-քվարկ պարունակող հադրոններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Մեզոններ
    • Լիցքավորված պիոնը՝ ունի d-քվարկ և u-հակաքվարկ (կամ հակառակը), իսկ չեզոք պիոնը՝ d-քվարկի ու d-հակաքվարկի և u-քվարկի ու u-հակաքվարկի գծային կոմբինացիան է (ինչպես և ավելի ծանր ρ- և ω-մեզոնները, տես ստորև)։
    • Չեզոք կաոնը՝ կազմված է մեկ d-քվարկից և մեկ d-հակաքվարկից։
    • η և η' մեզոնները, բույր չունեն, մի քանի քվարկ-հակաքվարկ զույգերի գծային կոմբինացիա են, այդ թվում՝ d-քվարկի և d-հակաքվարկի։
    • ρ±-մեզոններն ունեն նույն կազմությունը, ինչ լիցքավորված պիոնները, բայց սպինը ոչ թե 0 է, այլ՝ 1։
    • Չեզոք B-մեզոնները՝ և լիցքավորված D± մեզոնները ունեն d-քվարկներ և d-հակաքվարկներ։
  • Բարիոններ
    • Նեյտրոնը (n) կազմի մեջ կա երկու d-քվարկ, իսկ պրոտոնի (p) կազմի մեջ՝ մեկը։
    • Դրական, չեզոք և բացասական դելտա-բարիոնները+, Δ0, Δ) ունեն համապատասխանաբար մեկ, երկու և երեք d-քվարկ։
    • Չեզոք լամբդա-մասնիկը0) ունի մեկ d-քվարկ։ Հմայված դրական լամբդա-մասնիկը (Λ+c) նույնպես։
    • Չեզոք սիգմա հիպերոնը0) և բացասական սիգմա-հիպերոնը (Σ) ունեն համապատասխանաբար մեկ և երկու d-քվարկ։
    • Բացասական քսի-մասնիկը) և հմայված չեզոք քսի մասնիկը (Ξ0c) նույնպես d-քվարկ են պարունակում։
    • Վերոհիշյալ բարիոնների հակամասնիկներն ունեն d-հակաքվարկ։

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ստեղծման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները, պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման և «մասնիկների գազանանոցի» աճի հետ 1930-1940-ական թթ. հայտնի մի քանի մասնիկները 1950-ականներին արդեն մի քանի տասնյակ էին; Նրանց միջև առնչություններն անհայտ էին մինչև 1961 թ., երբ Մարի Գել-Մանը[2] և Յուվալ Նեեմանը[3] (իրարից անկախ) առաջարկեցին ութական ճանապարհ կոչվող հադրոնների դասակարգման սխեմա, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով, SU(3) սիմետրիան։

Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, սակայն ֆիզիկական հիմքը մնում էր չպարզված մինչև 1964, երբ Գել-Մանը[4] և Ջորջ Ցվեյգը[5][6] (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկային մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից[7]։ Սակայն չնայած այս մոդելը բացատրում էր Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություններ չեղան մինչև 1968 թ.[8][9]։ Խոր ոչ առաձգական ցրումների փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոններն ունեն ներքին կառուցվածք և որ նրանք կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Առաջին տվյալները ստացվեցին 1967 թ. Ստենֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնում (SLAC)[10]։

Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը[11][12][13], սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց (տես Նոյեմբերյան հեղափոխություն)[14]։

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 1,2 J. Beringer et al. (Particle Data Group) (2012)։ «PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)'»։ Particle Data Group։ Վերցված է 2013 թ․ փետրվարի 21 
  2. M. Gell-Mann (2000) [1964]։ «The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry»։ in M. Gell-Mann, Y. Ne'eman։ The Eightfold Way։ Westview Press։ էջ 11։ ISBN 0-7382-0299-1 
    Original: M. Gell-Mann, The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry, Synchrotron Laboratory Report CTSL-20, California Institute of Technology, 1961.
  3. Y. Ne'eman (2000) [1964]։ «Derivation of strong interactions from gauge invariance»։ in M. Gell-Mann, Y. Ne'eman։ 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 
  4. 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 
  5. G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking»։ CERN Report No.8181/Th 8419 
  6. G. Zweig (1964)։ «An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II»։ CERN Report No.8419/Th 8412 
  7. 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 
  8. E. D. Bloom, Coward D., Destaebler H., Drees J., Miller G., Mo L., Taylor R., Breidenbach M. և այլք: (1969)։ «High-Energy Inelastic ep Scattering at 6° and 10°»։ Physical Review Letters 23 (16): 930–934։ Bibcode:1969PhRvL..23..930B։ doi:10.1103/PhysRevLett.23.930 
  9. 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 
  10. J. I. Friedman։ «The Road to the Nobel Prize»։ Hue University։ Վերցված է 2008 թ․ սեպտեմբերի 29–ին 
  11. 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 
  12. 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։ Bibcode:2004PhRvD..69k4005K։ arXiv:hep-ph/0307022։ doi:10.1103/PhysRevD.69.114005 
  13. D. J. Griffiths (1987)։ Introduction to Elementary Particles։ John Wiley & Sons։ էջ 42։ ISBN 0-471-60386-4 
  14. 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]

  • A. Ali, G. Kramer, Kramer (2011)։ «JETS and QCD: A historical review of the discovery of the quark and gluon jets and its impact on QCD»։ European Physical Journal H 36 (2): 245։ Bibcode:2011EPJH...36..245A։ arXiv:1012.2288։ doi:10.1140/epjh/e2011-10047-1 
  • R. Nave։ «Quarks»։ HyperPhysics։ Georgia State University, Department of Physics and Astronomy։ Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 29 
  • A. Pickering (1984)։ Constructing Quarks։ University of Chicago Press։ էջեր 114–125։ ISBN 0-226-66799-5