Klasyfikacja | Cząstka elementarna |
---|---|
Rodzina | Fermion |
Grupa | twaróg |
Pokolenie | druga |
Interakcje | Silne , elektromagnetyczne , słabe , grawitacyjne |
Symbol | s |
Antycząstka | Antykwark dziwny |
Masa |
95+ 9-3 MeV / c 2 |
---|---|
Ładunek elektryczny | -⅓ e |
Obracać | ½ |
Prognoza | Murray Gell-Mann i George Zweig (niezależnie od siebie), 1964 |
---|---|
Odkrycie | 1968 |
Odkrywca | Centrum Akceleratora Liniowego Stanforda |
Kwark dziwny (często nazywany dziwny kwark w zapożyczając terminologię angielską, a także nazywany kwark s ) jest twaróg , elementarna cząstka z Modelu Standardowego fizyki cząstek .
UIPPA definiuje symbol s jako oficjalnej nazwy, wyznaczające dziwny jako nazwy mnemonicznej zainteresowania.
Wraz z kwarkiem powabnym należy do kwarków drugiej generacji . Jak wszystkie ujemnie naładowane kwarki , jego ładunek elektryczny wynosi -1/3 e (w przypadku kwarków elektrododatnich +2/3 e ). Jego masa w stanie spoczynku 95+
9-3 MeV / c 2 stanowi trzeci najlżejszy twarogu po d ( w dół ), a U ( do góry ) kwarki . Podobnie jak wszystkie kwarki, jego spin wynosi 1/2, co wystarcza, aby zakwalifikować go jako fermion, ale nie lepton, ponieważ jako kwark podlega czterem podstawowym oddziaływaniom , w tym oddziaływaniu silnemu . Zauważono , że jego antycząstką jest antykwark dziwny (czasami nazywany antystrange ) .
Kwark dziwny ma również wewnętrzną właściwość zwaną dziwnością, której wartość wynosi S = -1 (i S = 1 dla jego antykwarka), która w przypadku cząstek kompozytowych wyraźnie określa ich stabilność. Ze względu na swoje osobliwe właściwości określa jako dziwną cząstkę każdy hadron (cząstkę złożoną z kwarków), który zawierałby co najmniej jeden dziwny kwark (lub antykwark) walencyjny, a dokładniej jako hiperon każdy barion o niezerowej dziwności.
W ciągu pierwszych dni fizyki cząstek (pierwszej połowie XX p wieku) hadronów jak protonu , w neutronów i pionki uznano cząstek elementarnych. Jednak odkryto nowe hadrony; jeśli w latach trzydziestych i czterdziestych XX wieku niewiele było wiadomo, w szczególności ze względu na ograniczenia techniczne czasu (badacze korzystali z komór chmurowych ), to w latach pięćdziesiątych XX w. interakcja miała żywotność rzędu 10–23 sekund, niektóre, zanikające pod wpływem słabej interakcji , osiągały żywotność rzędu 10–10 sekund. Tak długa żywotność zdawała się zaprzeczać ówczesnym przewidywaniom, biorąc pod uwagę masę danych cząstek. To właśnie poprzez badanie tych rozpadów Murray Gell-Mann (z1953) i Kazuhiko Nishijima (w1955) opracował koncepcję dziwności (którą Nishijima nazwał eta-ładunkiem , po mezonie eta (η)), która kwalifikowała właściwość odpowiedzialną za „dziwnie” długą żywotność tych cząstek. W Gell-Mann - Nishijima formuła Wyniki tych wysiłków, aby zrozumieć te dziwne rozpady.
Jednak związek między każdą cząstką a fizycznymi zasadami, na których opierała się właściwość dziwności, był nadal niejasny. W 1961 roku Gell-Mann i Yuval Ne'eman (niezależnie od siebie) zaproponowali metodę klasyfikacji hadronów zwaną ośmiokrotną ścieżką , lub mówiąc bardziej technicznie, symetrią smaku SU (3) . Hadrony zostały więc sklasyfikowane przez multiplety izospinów . Zasady izospinowych i obcości, nadal abstrakcyjne następnie były naprawdę nie wyjaśnia aż do 1964 roku, kiedy Gell-Mann i George Zweig (niezależnie od siebie) proponowanego modelu twaróg, w tym czasie stanowiły tylko w górę , w dół i dziwne kwarki . Górę i w dół kwarków prowadzone izospinowych, natomiast dziwny kwark prowadzone własność obcości. Ale chociaż model kwarkowy wyjaśniał ośmiokrotną ścieżkę, nie było żadnych eksperymentalnych dowodów na istnienie kwarków aż do 1968 roku w Stanford Linear Accelerator Center, gdzie eksperymenty z głęboko nieelastycznym rozpraszaniem wykazały istnienie podstruktur w protonach. Potwierdzono model kwarkowy, proponujący trzy podstruktury walencyjne dla protonu (co doskonale wyjaśniało dane z eksperymentu).
Aby zakwalifikować te trzy podstruktury, koncepcja kwarków napotkała najpierw pewną niechęć, model partonów zaproponowany przez Richarda Feynmana był znacznie bardziej popularny, ale z czasem model kwarków ostatecznie zajął jego miejsce (patrz rewolucja listopadowa ).
Kwark dziwny (po angielsku dziwny ) został nazwany tak, gdy Gell-Mann Murray George Zweig opracował model kwarka w 1964 roku; Pierwsza dziwna cząstka (cząstka z dziwnym kwarkiem walencyjnym) została jednak odkryta w 1947 r. po wykryciu kaonu .
Odkrycie kaonu poprzedziło więc wprowadzenie pojęcia obcości, które samo w sobie poprzedzało nazwę dziwnego dla tego kwarka, którego symbol pozostaje oficjalną nazwą.
Wśród hadronów zawierających jeden lub więcej dziwnych kwarków walencyjnych możemy zacytować: