Kvark

Kvark
Proton je građen od dvaju gornjih (u) kvarkova i jednoga donjega (d) kvarka. Odabir boja pojedinih kvarkova je proizvoljan, ali sve tri boje moraju biti prisutne. Jake nuklearne sile između kvarkova posredovane su gluonima.
Kompozicija: Elementarna čestica
Čestična statistika: Fermion
Međudjelovanje: Gravitacijsko, slabo, jako, elektromagnetsko
Status: 6 kvarkova (gornji, donji, strani, čarobni, ljepote i istine)
Simbol(i): q
Antičestica: Antikvark
Teoretiziran: Murray Gell-Mann (1964.)
George Zweig (1964.)
Otkriven: Stanfordski linearni ubrzivač čestica (1968.)
Električni naboj: +2⁄3 e, −1⁄3 e
Boja: Da
Spin: 1⁄2
Barionski broj: 1⁄3
Standardni model elementarnih čestica, s baždarnim i Higgsovim bozonom.
Sažetak međudjelovanje između subatomskih čestica opisanih standardnim modelom.
Neutron je građen od jednog gornjeg (u) kvarka i dvaju donjih (d) kvarkova. Jaku nuklearnu silu posreduju gluoni (valovi). Jaka nuklearna sila ima tri vrste naboja, crveno, zeleno i plavo. Imajte na umu da je izbor plave boje za gornji kvark proizvoljan; pretpostavlja se da "naboj u boji" kruži između 3 kvarka.
Električna struja je usmjereno gibanje slobodnih elektrona.
Upotrebom komore na mjehuriće prvi puta je otkriven neutrino 13. prosinca 1970. Neutrino je udario proton u vodikovom atomu. Sraz se vidi na desnoj strani, gdje se sijeku 3 linije.

Kvark (eng. quark, naziv što ga je uveo američki fizičar Murray Gell-Mann po riječi iz Joyceova romana Bdjenje nad Finneganom) je elementarna čestica, sastavnica hadrona, električnoga naboja ±e/3 ili ±2e/3, podložna jakom međudjelovanju. Sve do otkrića Ω čestice kvarkovima se pridjeljivalo čisto matematičko značenje. Prve naznake njihove fizikalne stvarnosti (realnosti) pojavile su se u pokusima duboko neelastičnoga raspršenja elektrona na protonima, na Stanfordskome linearnom ubrzivaču čestica 1962. Opažanje raspršenja pod velikim kutovima (kakva su prije opažena u Rutherfordovim pokusima raspršenja alfa-čestica na listićima zlata) upućivalo je na postojanje tvrdih točkastih "jezgri" unutar protona. Slični pokusi provedeni potom neutrinskim snopovima na CERN-u nedvojbeno su potvrdili da je riječ o česticama trećinskog električnog naboja i polucijeloga spina. Za istraživanja putem duboko neelastičnih raspršenja kojima su ustanovljeni kvarkovi dodijeljena je Nobelova nagrada za fiziku 1990. J. I. Friedmanu, H. W. Kendallu i R. E. Tayloru.

Godine 1974. otkriven je c-kvark (Nobelova nagrada 1976. B. Richteru i S. C. C. Tingu za otkriće J/ψ mezona). Slijedilo je i otkriće b-kvarka (1977.) i t-kvarka (1994.). Time je bio zaokružen skup kvarkova koji s leptonima čine temeljne građevne blokove opažene tvari (fizika elementarnih čestica). Riječ je o česticama spina 1/2, koje se pojavljuju u različitim vrstama, okusima, svrstanima u obitelji ili naraštaje. Tvari koje nas okružuju građene su od gornjega i donjega kvarka (u i d, od engl. up i down) prvog naraštaja. Takav uzorak s donjim kvarkom električnoga naboja (–1/3)e i gornjim kvarkom naboja (+2/3)e ponavlja se u drugome naraštaju s kvarkovima stranog i čarobnog okusa (s i c, od engl. strange i charm) te kvarkom ljepote i istine (b i t, od engl. beauty i truth) trećega naraštaja. Svaki se od navedenih kvarkova pojavljuje u tri boje. Te se boje shvaćaju kao naboji na koje se vežu gluoni, prijenosnici jakoga međudjelovanja opisanoga kvantnom kromodinamikom.

Na maloj međusobnoj udaljenosti (manjoj od 10–15 metara) kvarkovi se gibaju kao slobodne čestice, a na većim udaljenostima djeluju iznimno velikim privlačnim silama te se zbog toga ne mogu izdvojiti iz hadrona kao zasebne čestice (asimptotska sloboda).[1]

Kvarkovi i leptoni

Zanimljiva je činjenica da popis svih elementarnih čestica koje izgrađuju svu materiju (tvar) u svemiru jednostavno stane na jedan list papira. Prema standardnom modelu tih elementarnih čestica ima ukupno 12. One su podijeljene u dvije grupe čestica koje nazivamo kvarkovi i leptoni. Postoji 6 kvarkova i 6 leptona (jednim imenom se nazivaju fermioni).

Popis kvarkova i leptona
Kvarkovi Leptoni
Gornji (u – eng. up) Elektron (e-)
Donji (d – eng. down) Elektronski neutrino (𝜈𝑒)
Čarobni (c – engl. charm) Mion (𝜇)
Strani (s – engl. strange) Mionski neutrino (𝜈𝜇)
Vršni (t – engl. top) Tauon (𝜏)
Dubinski (b – engl. bottom) Tau neutrino (𝜈𝜏)

Poznato nam je da je elektron jedan od graditelja atoma i čestica koja je odgovorna za električnu struju u električnom vodiču. Elektron je elementarna čestica što znači da nema unutrašnju podstrukturu. Svih 12 čestica u tablici gore smatraju se elementarnim česticama. Iznenađujuće je to da se proton i neutron ne spominju u toj tablici.

Sva materija sačinjena je od atoma, svaki atom je sačinjen od negativno nabijenih elektrona koji kruže oko male, teške, pozitivno nabijene atomske jezgre. S druge strane, jezgra atoma se sastoji od protona, koji imaju pozitivan električni naboj, i neutrona, koji su bez naboja. Ako je iznos naboja protona isti kao i kod elektrona (ali suprotnog predznaka), neutralni atom će sadržavati jednak broj protona u jezgri i elektrona u orbiti. Broj neutrona je obično isti kao i broj protona, no može biti malo drugačiji dajući tako različite izotope atoma.

Kao što se prije vjerovalo da je atom osnovna građevna jedinica materije, a zatim je otkriveno da se sastoji od još elementarnijih čestica: elektrona, protona i neutrona, isto tako sada znamo da protoni i neutroni nisu elementarne čestice, ali elektron je bio i ostao elementaran. Protoni i neutroni su sačinjeni od kombinacije gornjih i donjih kvarkova. Budući da imaju unutrašnju podstrukturu, ne mogu se smatrati elementarnim česticama. Proton se sastoji od dva gornja i jednog donjeg kvarka, a neutron od dva donja i jednog gornjeg kvarka. To možemo prikazati na sljedeći način:

Budući da proton nosi električni naboj, neki od kvarkova također moraju biti nabijeni. Međutim, isti kvarkovi, samo u drugoj kombinaciji, postoje i unutar neutrona koji je bez naboja. Zbog toga se naboji kvarkova moraju zbrojiti u kombinaciji koja čini proton, a poništiti u kombinaciji koja čini neutron. Označimo li naboj gornjeg kvarka s 𝑄𝑢 i naboj donjeg kvarka s 𝑄𝑑, dobivamo sljedeće:

Ove dvije jednadžbe su jednostavne za riješiti, uzimajući u obzir da su naboji gornjeg i donjeg kvarka redom:

Treba samo napomenuti da je u gornjim jednadžbama korišten dogovor koja postavlja da naboj protona iznosi +1, dok u standardnim jedinicama približno iznosi 1,6∙10−19 C (kulon). Ovaj naboj protona naziva se još i elementarnim nabojem i označava se slovom 𝑒.

Do otkrića kvarkova, fizičari su smatrali da električni naboj može biti samo cjelobrojni višekratnik elementarnog naboja. Tako elektron ima električni naboj −𝑒, proton +𝑒, jezgra helija +2𝑒 i tako dalje. Kvarkovi, ovisno o vrsti, imaju samo dio elementarnog naboj: +2/3𝑒 ili −1/3𝑒. No, budući da kvarkovi ne postoje samostalno, već dolaze uvijek u kombinaciji dva ili tri kvarka, u prirodi nikad nije zapaženo postojanje čestice s nabojem manjim od jednog elementarnog naboja. Čestice sastavljene od 3 kvarka nazivamo barionima, dok mezonima nazivamo čestice koje se sastoje od parnog broja kvarkova i antikvarkova. U donjoj tablici, koja pokazuje način na koji su kvarkovi grupirani u generacije, svi kvarkovi u prvom retku imaju naboj +2/3, a u drugom retku −1/3. Ovo grupiranje kvarkova u generacije strogo prati poredak kojim su kvarkovi otkriveni.

Kvarkovska generacija
Prva generacija Druga generacija Treća generacija
+𝟐/𝟑 Gornji (u) Čarobni (c) Vršni (t)
-1/𝟑 Donji (d) Strani (s) Dubinski (b)

Sva tvar (materija) u svemiru sastoji se od atoma, dakle od protona i neutrona, stoga su gornji i donji kvarkovi najviše zastupljeni kvarkovi u svemiru. Ostali kvarkovi su puno masivniji (masa kvarkova raste kako idemo od prve prema drugoj i trećoj generaciji) i puno rjeđi. Međutim, ranije u evoluciji svemira tvar je bila daleko energičnija, stoga su masivniji kvarkovi bili mnogo češći i imali su značajnu ulogu u reakcijama koje su se dogodile.

Od leptona najpoznatiji je elektron, stoga su leptoni najviše i proučavani budući da se svojstva elektrona zrcale u mionu i tauonu. Ova tri leptona imaju isti električni naboj i malo toga, osim mase, razlikuje elektron od miona i tauona. Jedina očita razlika je u tome što se mion i tauon mogu raspadati na druge čestice (iz prve i druge generacije leptona i njihove antičestice), dok je elektron stabilna čestica.

Donja tablica prikazuje grupiranje leptona u 3 generacije. Isto kao i kod kvarkova, masa leptona se povećava kako idemo prema višoj generaciji, barem što se tiče prvog retka u tablici.

Ostala 3 leptona se nazivaju neutrini jer su električki neutralni. Treba napomenuti da nije isto reći, na primjer, da je neutron bez naboja i da je neutron neutralan. Neutron se sastoji od 3 kvarka i svaki od njih nosi električni naboj koji se u konačnom zbroju poništi. Neutrini, za razliku od neutrona, su elementarne čestice. Kao takve nisu građene od drugih elementarnijih komponenti – oni su istinski neutralni. Stoga, da bi razlikovali takve čestice od onih kojima se naboji komponenti poništavaju, reći ćemo za neutrine (i slične čestice) da su neutralni, a za neutrone (i čestice slične njima) da su bez naboja. Prema standardnom modelu smatra se da su neutrini čestice bez mase, iako rezultati pokusa Super-Kamiokande (M. Koshiba) u Japanu daju naznaku da bi neutrini ipak mogli imati izuzetno malu, ali konačnu masu. Budući da su neutrini bez mase i neutralni, to im uskraćuje bilo kakvo fizičko postojanje. Međutim, neutrini imaju energiju i ta ih energija čini stvarnima.

Leptonska generacija
Prva generacija Druga generacija Treća generacija
−𝟏 Elektron (𝑒) Mion (𝜇) Tauon (𝜏)
𝟎 Elektronski neutrino (𝜈𝑒) Mionski neutrino (𝜈𝜇) Tau neutrino (𝜈𝜏)

Leptoni, za razliku od kvarkova, postoje u prirodi kao zasebne čestice. Donja tablica pokazuje gdje je sve moguće naći leptone u prirodi. Elektron je vrlo poznata čestica i njegova svojstva su uspostavljena u osnovama fizike. Njegov partner, elektronski neutrino, je manje poznat ali jednako čest u prirodi. U velikom broju ga proizvode neki radioaktivni procesi i središnje jezgre nuklearnih reaktora, dok je Sunce najveći proizvođač. Približno 1012 elektronskih neutrina prođe kroz naše tijelo svake sekunde, većina nastala u nuklearnim reakcijama koje se odvijaju u jezgri Sunca. Budući da jako rijetko međudeluju s materijom veliki broj neutrina koji prođe kroz naše tijelo ne čini nikakvu štetu.

Leptoni druge generacije su rjeđi, ali ih se može naći u prirodi. Mione je lako proizvesti u laboratorijskim pokusima. Osim po masi, vrlo su slični elektronima. Zbog velike mase su nestabilni pa se raspadaju na elektrone i neutrina. Jednostavno se mogu promatrati u pokusima s kozmičkim zrakama.

Prisutnost leptona u prirodi
Prva generacija Druga generacija Treća generacija
Elektron:
- nalazi se u atomima;
- važan u električnoj struji;
- nastaje beta-raspadom.
Mion:
- nastaje u velikom broju
udarom kozmičkih zraka
o gornje slojeve atmosfere.
Tauon:
- do sada viđen samo
u laboratorijima.
Elektronski neutrino:
- nastaje beta-raspadom.
Mionski neutrino:
- nastaje u nuklearnim reaktorima,
- nastaje udarom kozmičkih zraka
o gornje slojeve atmosfere.
Tau neutrino:
- do sada viđen samo
u laboratorijima.

Članovi treće generacije nisu viđeni u nikakvim prirodnim procesima, barem ne u ovom stadiju evolucije svemira. Mnogo ranije, kada je svemir bio topliji i kada su čestice imale daleko više energije, leptoni treće generacije su često nastajali u prirodnim reakcijama. To je međutim bilo prije nekoliko milijardi godina. Danas se tauon može promatrati samo u laboratorijskim pokusima, dok tau neutrino nije izravno viđen u pokusima već se njegovo prisustvo daje zaključiti iz određenih reakcija.[2]

Izvori

  1. kvark, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.
  2. Svetlana Veselinović: "Elementarne čestice", [2], završni rad, Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Osijek 2014., pristupljeno 27. siječnja 2020.

Vanjske poveznice

Read other articles:

Pilar Alonso Ibáñez Información personalNacimiento 21 de octubre de 1937 (86 años)Marquínez (España) Nacionalidad EspañolaInformación profesionalOcupación Pedagoga, historiadora, escritora y poeta [editar datos en Wikidata] María Pilar Alonso Ibáñez (Marquínez, Álava, 21 de octubre de 1937) es una etnógrafa, historiadora, escritora, poeta y pedagoga española. Biografía Al año de nacer, su familia se trasladó a vivir a Vitoria. Durante su niñez y juventud no dejó...

 

Child Exploitation and Online Protection CommandHistoireFondation 2006CadrePays  Royaume-UniOrganisationSite web www.ceop.police.ukmodifier - modifier le code - modifier Wikidata Le Child Exploitation and Online Protection Command (CEOP Command ou CEOP) est un organisme de la police du Royaume-Uni, rattaché à la National Crime Agency. Fondé en avril 2006 sous le nom de Child Exploitation and Online Protection Centre, le CEOP est chargé de lutter, à l'échelle nationale et internatio...

 

American college basketball season 1912–13 Wisconsin Badgers men's basketballWestern Conference ChampionsConferenceBig Ten ConferenceRecord14–1 (11–1 Big Ten)Head coachWalter MeanwellHome arenaRed GymSeasons← 1911–121913–14 → 1912–13 Western Conference men's basketball standings vte Conf Overall Team W   L   PCT W   L   PCT Wisconsin 11 – 1   .917 14 – 1   .933 Northwestern 7 – 2   .778 14 –...

RheinstadionLokasiLokasiDüsseldorf, JermanKonstruksiDibukaSeptember 1925Direnovasi1974Ditutup22 Juni 2002Dihancurkan6 November 2002ArsitekHeinrich Freese (1925)Friedrich Tamms and Emil Beyer (1974)Data teknisPermukaanRumputKapasitas54.000PemakaiFortuna Düsseldorf (1974–2002)Rhein Fire (1995–2002) Rheinstadion adalah sebuah stadion multi-fungsi yang terletak di Düsseldorf, Jerman. Stadion ini dibangun dekat Rhine pada tahun 1926. Kapasitas stadion ini adalah 54.000 orang hingga stadion ...

 

Part of a series onBritish law Acts of Parliament of the United Kingdom Year 1801 1802 1803 1804 1805 1806 1807 1808 1809 1810 1811 1812 1813 1814 1815 1816 1817 1818 1819 1820–1824 1825–1829 1830–1834 1835–1839 1840 1841 1842 1843 1844 1845 1846 1847 1848 1849 1850–1854 1855–1859 1860–1864 1865–1869 1870–1875 1876 1877 1878 1879 1880–1883 1884 1885–1889 1890–1894 1895–1899 1900 1901 1902 1903 1904 1905 1906 1907 1908 1909 1910 1911 1912 1913 1914 1915 1916 1917 1918...

 

Waurn Ponds Shopping Centre Waurn Ponds Shopping Centre is a major regional shopping centre servicing the southern suburbs of the city of Geelong, Victoria, Australia. It is located on the corner of Colac and Pioneer Roads in the suburb of Grovedale. The shopping centre features around 140 stores, including Woolworths, Coles, Kmart, Target, Amart Sports, Reading Cinemas and First Choice Liquor. Waurn Ponds Shopping Centre originally opened in 1985 as Town & Country Shopping World, with a ...

American comic book anthology series Marvel PremiereCover for Marvel Premiere #1 (1972) featuring Adam Warlock. Art by Gil Kane and Dan AdkinsPublication informationPublisherMarvel ComicsFormatAnthologyGenre Superhero Publication dateApril 1972–August 1981No. of issues61Creative teamWritten by List Steve Englehart (9-14), Ed HanniganDavid Anthony Kraft (45-46), Stan Lee, David MichelinieJim SalicrupRoger Stern (50), Roy Thomas (1-2, 15, 29-30, 33-37) Penciller(s) List Jerry BinghamFrank...

 

Hijazi princess You can help expand this article with text translated from the corresponding article in Arabic. (November 2022) Click [show] for important translation instructions. View a machine-translated version of the Arabic article. Machine translation, like DeepL or Google Translate, is a useful starting point for translations, but translators must revise errors as necessary and confirm that the translation is accurate, rather than simply copy-pasting machine-translated text into t...

 

Pour les articles homonymes, voir Moldavie (homonymie). Le débat autour de l'identité moldave se déroule en République de Moldavie entre d’une part les « roumanistes » (en roumain Româniști, en russe Румынисты) partisans d’une inclusion de leur identité dans l’identité roumaine, et qui sont dans leur quasi-totalité des autochtones roumanophones, et d’autre part les « moldavistes » (en roumain Moldoveniști, en russe Молдава́нисты)...

Type of knot This article is about a rope knot. For the mathematical version, see Stevedore knot (mathematics). Double figure-eight redirects here. Not to be confused with double figure-eight loop. Stevedore knotNamesStevedore knot, Double figure eightCategoryStopperRelatedFigure-eight knot, Overhand knot, Figure-of-nine loop, Ashley's stopper knotReleasingNon-jammingTypical useTo provide a bulky, secure-when-slack stopperABoK#456, #522 The stevedore knot is a stopper knot, often tied near th...

 

For the district, see Dera Ghazi Khan District. For other uses, see Dera Ghazi Khan (disambiguation). City in Punjab, PakistanDera Ghazi Khan ڈیرہ غازی خانCityClockwise from top: Universal University Dera, Shrine of Ghazi Khan, for whom the city is named, Dera Ghazi Khan International AirportDera Ghazi KhanShow map of Punjab, PakistanDera Ghazi KhanShow map of PakistanCoordinates: 30°1′59″N 70°38′24″E / 30.03306°N 70.64000°E / 30.03306; 70.64000C...

 

Column-oriented data storage format This article relies excessively on references to primary sources. Please improve this article by adding secondary or tertiary sources. Find sources: Apache Parquet – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (October 2016) (Learn how and when to remove this template message) Apache ParquetInitial release13 March 2013; 10 years ago (2013-03-13)Stable release2.9.0 / 6 October 2021; 2 ye...

Historic house in New Jersey, United States United States historic placeJames and Mary Lawson HouseU.S. National Register of Historic PlacesNew Jersey Register of Historic Places Show map of Salem County, New JerseyShow map of New JerseyShow map of the United StatesLocation209 North Main Street, Woodstown, New JerseyCoordinates39°39′20″N 75°19′39″W / 39.65556°N 75.32750°W / 39.65556; -75.32750Built1869 (1869)Architectural styleItalianateNRHP ...

 

Hammer Hill斧山Hammer Hill and surrounding areaHighest pointElevation140 m (460 ft)Coordinates22°20′18.67″N 114°12′41.1″E / 22.3385194°N 114.211417°E GeographyHammer HillLocation of Hammer Hill in Hong Kong Location Hong KongHammer Hill (Chinese: 斧山) is a 140m hill above Ngau Chi Wan in New Kowloon, Hong Kong.[1] The correct English translation of its Chinese name is Axe Hill.Peak in Hong Kong See also Geography of Hong Kong List of mountain...

 

John Hughes da giovane nel 1967 John Wilden Hughes Jr. (Lansing, 18 febbraio 1950 – New York, 6 agosto 2009) è stato un regista, sceneggiatore e produttore cinematografico statunitense, esponente della commedia americana per famiglie ed ispiratore del movimento Brat Pack. Indice 1 Biografia 2 Omaggi 3 Filmografia 3.1 Regista 3.2 Sceneggiatore 4 Note 5 Altri progetti 6 Collegamenti esterni Biografia Nato nel Michigan, si diplomò nel 1968 alla Glenbrook North High School. Iniziò la sua car...

Voce principale: UEFA Champions League 2006-2007. Questa voce raccoglie un approfondimento sulle gare della fase a eliminazione diretta dell'edizione 2006-2007 della UEFA Champions League. Indice 1 Tabellone 2 Ottavi di finale 2.1 Andata 2.2 Ritorno 3 Quarti di finale 3.1 Andata 3.2 Ritorno 4 Semifinali 4.1 Andata 4.2 Ritorno 5 Finale 6 Voci correlate 7 Collegamenti esterni Tabellone   Ottavi di finale Quarti di finale Semifinali Finale               &#...

 

Questa voce sull'argomento stagioni delle società calcistiche italiane è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Voce principale: Associazione Calcio Cesena. Associazione Calcio CesenaStagione 1964-1965Sport calcio Squadra Cesena Allenatore Renato Lucchi Presidente Dino Manuzzi Serie C9º posto nel girone B Maggiori presenzeCampionato: Dianti (34) Miglior marcatoreCampionato: Gabetto (11) 19...

 

Legislative election in Minnesota 2022 Minnesota Senate election ← 2020 November 8, 2022 2026 → All 67 seats in the Minnesota Senate34 seats needed for a majority   Majority party Minority party   Leader Melisa López Franzen (retired) Jeremy Miller Party Democratic (DFL) Republican Leader since September 14, 2021 September 9, 2021 Leader's seat 49th-Edina 28th-Winona Last election 33 seats, 49.82% 34 seats, 48.39% Seats before 31 34 Seats&#...

Motor vehicle Fiat Albea2005 Fiat Albea (post-facelift)OverviewManufacturerFiatAlso calledFiat Siena (China)Production2002–2012 (Turkey)2002–2006 (China)2006–2011 (Russia)2011-2014 (China Zotye Auto)AssemblyBursa, Turkey (Tofaş)Naberezhnye Chelny, Russia (Fiat-Sollers)[1]Nanjing, China (Nanjing Fiat)DesignerGiorgetto GiugiaroBody and chassisClassSubcompact car/Supermini (B)Body style4-door sedanLayoutFront-engine, front-wheel-driveRelatedFiat PalioFiat SienaFiat Strad...

 

تحتاج هذه المقالة كاملةً أو أجزاءً منها لإعادة الكتابة حسبَ أسلوب ويكيبيديا. فضلًا، ساهم بإعادة كتابتها لتتوافق معه.   مكناس ⵎⴽⵏⴰⵙ ساحة الهديم وباب منصور بمكناس مكناس تقسيم إداري البلد  المغرب[1][2] عاصمة لـ جهة مكناس تافيلالت (–2015)عمالة مكناس  دولة المملك...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!