Charm kvark

A bájos kvark vagy c kvark (jele: c) a harmadik legnehezebb a kvarkok közül, egyfajta elemi, az anyagot alkotó jelentős részecske. A bájos kvarkok megtalálhatók a hadronoknak nevezett szubatomi részecskékben. A hadronok tartalmaznak bájos kvarkokat, valamint J/ψ mezonokat (J/ψ), D mezonokat (D), bájos szigma barionokat (Σc), és más bájos részecskéket. Ez, valamint a furcsa kvark az anyag második generációs elemei elektromos töltése ${\displaystyle +2/3}$ ${\displaystyle e^{-}}$, és a puszta tömege 1.27 GeV/${\displaystyle c^{2}}$. Mint minden kvark, a bájos kvark is egy elemi fermion ${\displaystyle -1/2}$-es spinnel, és részt vesz mind a négy alapvető kölcsönhatásban: a gravitációs, elektromágneses, gyenge és az erős kölcsönhatásban. A bájos kvark antirészecskéje a bájos antikvark (néha antibájos kvarknak vagy csak egyszerűen antibájosnak nevezik), ami csak annyiban különbözik tőle, hogy töltése ellentétes előjelű.

A negyedik kvark létezésére már voltak feltevések 1964 körül (pl. James Bjorken és Sheldon Glashow), de az első hivatalos munka Sheldon Glashow, John Iliopoulos és Luciano Maiani nevéhez fűzhető 1970-ből (GIM mechanika megalakulása). Az első felfedezett bájos részecske (részecske mely bájos kvarkot tartalmaz) a J/ψ mezon volt. Egy ilyen részecske a Stanford Linear Accelerator Center-ben (SLAC), Burton Richter által, míg egy másik a Brookhaven National Laboratory-ben (BNL), Samuel Ting által volt felfedezve.

Története

A részecskefizika megalakulásától (a 20. század első fele), a hadronokat valamint a protonokat, neutronokat és a pionokat hitték elemi részecskéknek. Annak ellenére, hogy új hadronokat fedeztek fel, a "részecske-állatkert" pár részecskéből épült fel 1930-as és 1940-es években, valamint több tucatból 1950-es években.

1961-ben Murray Gell-Mann és Yuval Ne'eman (egymástól függetlenül) javasolta az Eightfold Way nevezetű hadron-besorolási rendszert (más megfogalmazásban: SU – íz szimmetria). Eme osztályozási rendszer a hadronokat izospin szerint osztályozta, de a rendszer bevezetésének fizikai háttere mindmáig tisztázatlan. 1964-ben, Gell-Mann és George Zweig (egymástól függetlenül) javasolták a kvark modellt, amely akkor a fel-, le- és furcsa kvarkokból állt. A kvark modell magyarázta az Eightfold Way rendszert, de a kvarkok létezésére csak 1968-ban a Stanford Linear Accelerator Center-ben találtak bizonyítékot. A nagyon rugalmatlan szórási kísérletek azt mutatták, hogy a protonoknak is vannak alkotóelemei, és ez a három, protont alkotó részecske a magyarázat a kvarkokra, azok létezésére.

Eleinte az emberek vonakodtak azonosítani a három testet, mint kvarkot, inkább Richard Feynman leírását részesítették előnyben, de idővel a kvark teória vált elfogadottá.

Hadronok, melyek bájos kvarkot tartalmaznak

• D mezonok tartalmaznak bájos kvarkot (vagy antikvarkot), valamint egy le és egy fel kvarkot.
• Ds mezonok tartalmaznak bájos és furcsa kvarkot.
• J/ψ mezonok bájos kvarkot vagy antikvarkot tartalmaznak.
• Bájos barionok

Lásd még

• Kvark

Források

• 1. M. Gell-Mann (2000) [1964]. "The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry". in M. Gell-Manm, Y. Ne'emann. The Eightfold Way. Westview Press. p. 11. ISBN 0-7382-0299-1. Original: M. Gell-Mann (1961), "The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry", Synchroton Laboratory Report CTSL-20 (California Institute of Technology)
• 2. Y. Ne'emann (2000) [1964]. "Derivation of strong interactions from gauge invariance". in M. Gell-Manm, Y. Ne'emann. The Eightfold Way. Westview Press. ISBN 0-7382-0299-1. Original Y. Ne'emann (1961). "Derivation of strong interactions from gauge invariance". Nuclear Physics 26: 222. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1.
• 3. M. Gell-Mann (1964). "A Schematic Model of Baryons and Mesons". Physics Letters 8 (3): 214–215. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
• 4. G. Zweig (1964). "An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking". CERN Report No.8181/Th 8419.

Külső hivatkozások

• R. Nave: Quarks. HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. (Hozzáférés: 2008. június 29.)
• A. Pickering. Constructing Quarks. University of Chicago Press, 114–125. o. (1984). ISBN 0226667995