![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Proton_quark_structure.svg/langfa-640px-Proton_quark_structure.svg.png&w=640&q=50)
کوارک
کوچکترین چیز در جهان هستی / From Wikipedia, the free encyclopedia
کوارک (به انگلیسی: Quark) (/ˈkwɔːrk/ or /ˈkwɑːrk/)، یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایهای تشکیلدهنده ماده است. کوارکها با هم ترکیب میشوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را پدیدآورند که پایدارترین آنها پروتون و نوترون، اجزای تشکیلدهنده هسته اتم هستند.[1] به خاطر پدیدهای که به حبس رنگ معروف است، کوارکها هیچگاه به صورت انفرادی یافت نمیشوند و مستقیماً قابل مشاهده نیستند؛ آنها را فقط میتوان درون هادرونهایی مانند باریونها (که نمونههای آنها پروتون و نوترون هستند) و مزونها یافت.[2][3] به همین دلیل بیشتر دانش ما از کوارکها از مشاهدات خود هادرونها نتیجهگیری شدهاست.
![]() یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین و گلوئونی که واسط بین نیروهاست و آنها را به هم پیوند میزند، تشکیل میشود. رنگ گویها قرمز و سبز و آبی است که موازی با بار رنگ هر کوارک باشند. گویهای قرمز و آبی برچسب u (مخفف up) دارند و گوی سبز (d down) | |
آمار | فرمیون |
---|---|
نماد | q |
نظریهپردازی | موری گل-مان (۱۹۶۴) جرج زویگ (۱۹۶۴) |
کشف | آزمایشگاه ملی شتابدهنده اسلاک (~۱۹۶۸) |
گونهها | (بالا (u), پایین (d), افسون (c), شگفت (s), سر (t)، و ته (b)) |
بار الکتریکی | ۱⁄۳e− و ۲⁄۳e+ |
بار رنگ | بله |
اسپین | ۱⁄۲ |
عدد باریونی | ۱⁄۳ |
کوارکها ویژگیهای ذاتی گوناگونی دارند که بار الکتریکی، بار رنگ، اسپین و جرم از جمله این ویژگیها هستند. کوارک تنها ذره بنیادی از مدل استاندارد فیزیک ذرات است که هر چهار برهمکنش بنیادی را تجربه میکند. به این برهمکنشها نیروهای بنیادی (الکترومغناطیس، هستهای قوی، هستهای ضعیف و گرانش) نیز گفته میشود. همچنین کوارک تنها ذرهای است که بار الکتریکیاش مضرب صحیحی از بار بنیادی نیست.
شش گونهٔ مختلف از کوارکها وجود دارد که به هر یک از آنها یک مزه میگویند: بالا، پایین، افسون، شگفت، سر و ته.[4] کوارکهای بالا و پایین، کوچکترین جرم را در بین کوارکها دارند. کوارکهای سنگینتر طی یک فرایند واپاشی ذره به سرعت به کوارکهای بالا و پایین تبدیل میشوند: تبدیل شدن از حالت جرم بیشتر به حالت جرم کمتر. به همین علت کوارکهای بالا و پایین عموماً پایدار هستند و رایجترین کوارکها در علم فیزیک هستند، در حالی که کوارکهای دیگر فقط در برخوردهای پرانرژی (مانند پرتوهای کیهانی و شتابدهندههای ذرات) تولید میشوند. به ازای هر مزه کوارک یک پادذره متناظر به نام پادکوارک وجود دارد که تنها تفاوت آن با کوارک متناظرش این است که برخی از ویژگیهای آن اندازهٔ یکسان و علامت مخالف دارند.
مدل کوارک به شکل جداگانه توسط موری گل-مان و جرج زویگ در سال ۱۹۶۴ پیشنهاد شد.[5] کوارکها به عنوان بخشهایی از طرح ردهبندی هادرونها معرفی شده بود و شواهد کمی بر وجود فیزیکی آنها در دسترس بود تا اینکه آزمایشهای پراکندگی ناکشسان ژرف در سال ۱۹۶۸ در مرکز شتابدهنده خطی استانفورد انجام شد.[6][7]
از آزمایشهای انجامشده در شتابدهندهها برای وجود هر شش مزه کوارک، شواهدی بهدست آمدهاست. آخرین مزهای که کشف شد، کوارک سر بود که در آزمایشگاه فرمی در سال ۱۹۹۵ کشف شد.[5]