Quark xuống

Quark xuống
Cấu trúcHạt sơ cấp
Loại hạtFermion
NhómQuark
Thế hệThứ nhất
Tương tác cơ bảnTương tác mạnh, tương tác yếu, tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn
Phản hạtPhản quark xuống (d)
Lý thuyếtMurray Gell-Mann (1964)
George Zweig (1964)
Thực nghiệmSLAC (1968)
Ký hiệud
Khối lượng3.5–6.0 MeV/c2
Thời gian sốngBền vững
Điện tích−1⁄3 e
Màu tíchcó
Spin1⁄2

Quark xuống là hạt cơ bản, nằm trong gia đình fermion, nhóm quark, thế hệ thứ nhất. Lý thuyết về quark dưới được đưa ra vào năm 1964 bởi Murray Gell-Mann và George Zweig, đến năm 1968 được thực nghiệm bởi máy gia tốc SLAC.

Lịch sử

Murray Gell-Mann
George Zweig

Vào thời kỳ đầu của vật lý hạt (nửa đầu thế kỷ 20), các hạt hadron như proton, neutron và pion được cho là các hạt cơ bản. Tuy nhiên, khi các hạt hadron mới được phát hiện, "vườn thú hạt'" đã phát triển từ một vài hạt vào đầu những năm 1930 và 1940 lên hàng chục hạt vào những năm 1950. Mối quan hệ giữa mỗi hạt trong số chúng là không rõ ràng cho đến năm 1961, khi Murray Gell-Mann[1] và Yuval Ne'eman[2] (nghiên cứu độc lập với nhau) đề xuất một sơ đồ phân loại hadron được gọi là Bát Chính Đạo, hoặc theo thuật ngữ kỹ thuật hơn, SU(3) đối xứng hương.

Sơ đồ phân loại này đã tổ chức các hadron thành các bội số isospin, nhưng cơ sở vật lý đằng sau nó vẫn chưa rõ ràng. Năm 1964, Gell-Mann[3] và George Zweig[4][5] (nghiên cứu độc lập với nhau) đề xuất mô hình quark, sau đó chỉ bao gồm các quark lên, xuống và lạ.[6] Tuy nhiên, trong khi mô hình quark giải thích được Bát Chính Đạo, không có bằng chứng trực tiếp nào về sự tồn tại của hạt quark được tìm thấy cho đến năm 1968 tại Trung tâm Máy gia tốc tuyến tính Stanford.[7][8]. Các thí nghiệm tán xạ không đàn hồi sâu chỉ ra rằng các proton có cấu trúc con, và các proton làm từ ba hạt cơ bản hơn đã giải thích dữ liệu (do đó xác nhận mô hình quark).[9]

Lúc đầu, mọi người miễn cưỡng xác định ba vật thể là quark, thay vào đó thích mô tả mô hình Parton của Richard Feynman,[10][11][12] nhưng theo thời gian lý thuyết quark đã được chấp nhận.[13]

Tham khảo

  1. ^ M. Gell-Mann (2000) [1964]. “The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Trong M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (biên tập). The Eightfold Way. Westview Press. tr. 11. ISBN 978-0-7382-0299-0.
    Original: M. Gell-Mann (1961). “The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Synchrotron Laboratory Report CTSL-20. California Institute of Technology.
  2. ^ Y. Ne'eman (2000) [1964]. “Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Trong M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (biên tập). The Eightfold Way. Westview Press. ISBN 978-0-7382-0299-0.
    Original Y. Ne'eman (1961). “Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Nuclear Physics. 26 (2): 222–229. Bibcode:1961NucPh..26..222N. 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. Bibcode:1964PhL.....8..214G. 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.
  5. ^ G. Zweig (1964). “An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II”. CERN Report No.8419/Th 8412.
  6. ^ B. Carithers, P. Grannis (1995). “Discovery of the Top Quark” (PDF). Beam Line. 25 (3): 4–16. Truy cập ngày 23 tháng 9 năm 2008.
  7. ^ E. D. Bloom; và đồng nghiệp (1969). “High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and 10°”. Physical Review Letters. 23 (16): 930–934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.930.
  8. ^ M. Breidenbach; và đồng nghiệp (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. OSTI 1444731. S2CID 2575595.
  9. ^ J. I. Friedman. “The Road to the Nobel Prize”. Hue University. Bản gốc lưu trữ ngày 25 tháng 12 năm 2008. Truy cập ngày 29 tháng 9 năm 2008.
  10. ^ R. P. Feynman (1969). “Very High-Energy Collisions of Hadrons” (PDF). Physical Review Letters. 23 (24): 1415–1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415.
  11. ^ S. Kretzer; H. Lai; F. Olness; W. Tung (2004). “CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects”. Physical Review D. 69 (11): 114005. arXiv:hep-ph/0307022. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. doi:10.1103/PhysRevD.69.114005. S2CID 119379329.
  12. ^ D. J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. tr. 42. ISBN 978-0-471-60386-3.
  13. ^ M. E. Peskin, D. V. Schroeder (1995). An introduction to quantum field theory. Addison–Wesley. tr. 556. ISBN 978-0-201-50397-5.