Kvarki
 Protons sastÄv no diviem U kvarkiem, viena D kvarka un gluoniem, kas ir starpnieki spÄkiem, kas tos "saista". AtseviŔķu kvarku pieŔķirtÄ krÄsa ir patvaļīga, taÄu jÄbÅ«t klÄt visÄm trim krÄsÄm. | |
| SastÄvs | ElementÄrdaļiÅa |
|---|---|
| Statistika | Fermionisks |
| Paaudze | 1., 2., 3. |
| MijiedarbÄ«bas | ElektromagnÄtisms, gravitÄcija, stiprÄ mijiedarbÄ«ba, vÄjÄ mijiedarbÄ«ba |
| Simbols |
q |
| AntidaļiÅa |
Antikvarks( q ) |
| TeorizÄja |
|
| AtklÄts | SLAC (c. 1968) |
| Tipi | 6 (up, down, strange, charm, bottom, un top) |
| Elektriskais lÄdiÅÅ” | +2ā3Ā e, ā1ā3Ā e |
| KrÄsu lÄdiÅÅ” | JÄ |
| Spini | 1ā2 |
| Barionu skaitlis | 1ā3 |
Kvarki ir elementÄrdaļiÅas, no kurÄm sastÄv hadroni. PazÄ«stami seÅ”u veidu (Å”os veidus sauc par aromÄtiem jeb smaržÄm) kvarki un tikpat daudz antikvarku.
VÄsture
[labot | labot pirmkodu]HipotÄzi par kvarku kÄ daļiÅu, no kurÄm sastÄv hadroni, eksistenci pirmais izvirzÄ«ja amerikÄÅu fiziÄ·is Marijs Gells-Manns 1964. gadÄ (neatkarÄ«gi no viÅa Å”Ädas daļiÅas postulÄja arÄ« Džordžs Cveigs). VÄrdu "kvarks" Gells-Manns ÅÄma no Džeimsa Džoisa jaunvÄrdiem bagÄtÄs grÄmatas "Finegana vÄÄ·ÄÅ”ana", kurÄ bija frÄze "TrÄ«s kvarki misteram Markam". NoslÄpumainais vÄrds, kas atgÄdinÄja kaijas kliedzienu, Gellam-Mannam likÄs piemÄrots jauno hipotÄtisko daļiÅu apzÄ«mÄÅ”anai (kvarku hipotÄze paredzÄja nuklonu sastÄvÄÅ”anu no trim kvarkiem).
Kvarku īpaŔības
[labot | labot pirmkodu]Kvarkus, tÄpat kÄ leptonus, var sagrupÄt pa pÄriem trÄ«s "paaudzÄs". KatrÄ paaudzÄ vienam kvarkam elektriskais lÄdiÅÅ” ir +2/3, bet otram -1/3. Kvarki spÄj piedalÄ«ties stiprajÄ mijiedarbÄ«bÄ (mainÄ«t "krÄsu", apmainoties ar gluoniem), vÄjajÄ mijiedarbÄ«bÄ (mainot savu "aromÄtu") un, tÄ kÄ tiem piemÄ«t lÄdiÅÅ”, arÄ« elektromagnÄtiskajÄ mijiedarbÄ«bÄ. Bez tam kvarkiem piemÄ«t iekÅ”Äjs papildu raksturlielums, kurÅ” uzskatÄmÄ«bas labad tiek dÄvÄts par krÄsu (ar krÄsu parastÄ izpratnÄ tam nav nekÄda sakara, tÄpat kÄ kvarka tipam nav sakara ar parastajÄm smaržÄm).
TÄ kÄ stiprÄ mijiedarbÄ«ba ir spÄks, kas darbojas ļoti mazos attÄlumos, kvarki nevar eksistÄt brÄ«vÄ veidÄ (Ärpus to "bezkrÄsainajÄm" kombinÄcijÄm ā hadroniem), attÄlinÄti no citiem kvarkiem. Å o parÄdÄ«bu sauc par kvarku konfainmentu (neizlidojamÄ«bu). VienkÄrÅ”oti runÄjot, ja kvarku mÄÄ£ina atraut no citiem hadrona sastÄvÄ ietilpstoÅ”iem kvarkiem, pieliekot pietiekami lielu enerÄ£iju, rodas jauns kvarks (kvarki), kas tiek izmests no hadrona kopÄ ar atraujamo kvarku. Å ÄdÄ veidÄ notiek enerÄ£ijas pÄreja matÄrijÄ.
| Kvarka simbols | Nosaukums (aromÄts) | Elektriskais lÄdiÅÅ” | Masa |
| PirmÄ paaudze | |||
|---|---|---|---|
| d | apakÅ”Äjais (down) | ā1/3 | ~ 4 MeV |
| u | augÅ”Äjais (up) | +2/3 | ~ 6 MeV |
| OtrÄ paaudze | |||
| s | dÄ«vainais (strange) | ā1/3 | 150 MeV |
| c | Ŕarmantais (charm) | +2/3 | 1,5 GeV |
| TreÅ”Ä paaudze | |||
| b | pamata jeb brÄ«niŔķīgais (bottom, beauty) | ā1/3 | 4,5 GeV |
| t | virsotnes jeb patiesais (top, truth) | +2/3 | 175 GeV |
Kvarku eksistences realitÄte
[labot | labot pirmkodu]TÄ kÄ kvarkus nekad neviens nav novÄrojis un nenovÄros konfainmenta dÄļ, rodas jautÄjums par kvarku reÄlo eksistenci ā vai tie nav tikai matemÄtiska abstrakcija?
Kvarku realitÄtes pierÄdÄ«jumi.
- Visi hadroni ir viegli grupÄjami dažÄdos multipletos, kuru aprakstÄ«Å”anai nepiecieÅ”ams neliels skaits brÄ«vo parametru. Barioniem ar vienÄdu spinu ir trÄ«s brÄ«vÄ«bas pakÄpes, bet mezoniem ā divas. Gella-Manna izteiktÄ kvarku hipotÄze ÅÄma par pamatu Å”os novÄrojumus (Ä«sais termins "kvarks" aizstÄja daudz garÄko frÄzi "hadrona brÄ«vÄ«bas pakÄpe").
- Katrai Å”Ädai brÄ«vÄ«bas pakÄpei varÄja piesaistÄ«t spinu 1/2 un katram kvarku pÄrim ā orbitÄlo momentu, it kÄ tÄs bÅ«tu daļiÅas, kas var rotÄt viena ap otru. Tas ļÄva izskaidrot hadronu spinu daudzveidÄ«bu un to magnÄtiskos momentus.
- PÄc kvarku hipotÄzes izvirzÄ«Å”anas tika atklÄti daudzi jauni hadroni, kuri veiksmÄ«gi iekļÄvÄs kvarku teorijÄ bez tÄs izmainÄ«Å”anas.
- MatemÄtiski var aprÄÄ·inÄt, kÄ norit elektrona un pozitrona, kuriem pieŔķirtas lielas enerÄ£ijas, anihilÄcija. Ja par aprÄÄ·inu pamatu Åem kvarku teoriju, kas paredz, ka kvarkiem ir daļveida elektriskie lÄdiÅi, aprÄÄ·inu rezultÄti liecina, ka vispirms jÄrodas kvarku-antikvarku pÄriem, no kuriem rodas citi hadroni. Eksperimenti ir pilnÄ«bÄ apstiprinÄjuÅ”i Å”os teorÄtiskos aprÄÄ·inus.
- PÄc lieljaudas daļiÅu paÄtrinÄtÄju uzbÅ«vÄÅ”anas radÄs iespÄja pÄrbaudÄ«t impulsa sadalÄ«jumu hadronu, piemÄram, protona, iekÅ”ienÄ. Tika noskaidrots, ka impulss nav sadalÄ«ts vienmÄrÄ«gi protona tilpumÄ, bet ir koncentrÄts atseviŔķÄs "brÄ«vÄ«bas pakÄpÄs", ko nosauca par partoniem. IzrÄdÄ«jÄs, ka partoniem, tÄpat kÄ kvarkiem, spina vÄrtÄ«ba ir 1/2 un lÄdiÅÅ” ā daļveida. Partonu skaits pieaug lÄ«dz ar protona enerÄ£ijas pieaugumu, kas saskan ar kvarku teoriju.
- MÄÄ£inot izsist kvarku no hadrona ÄrkÄrtÄ«gi lielas enerÄ£ijas sadursmÄs, saskaÅÄ ar kvarku teoriju, bÅ«tu jÄrodas hadronu "strÅ«klÄm". Å Ädas strÅ«klas tiek eksperimentÄli novÄrotas. Ja hadroni ne no kÄ nesastÄvÄtu, strÅ«klas neeksistÄtu.
LÄ«dz ar to kvarku hipotÄze ar visÄm no tÄs izrietoÅ”ajÄm sekÄm (sk. kvantu hromodinamika) ir visvienkÄrÅ”ÄkÄ un konservatÄ«vÄkÄ hipotÄze, kas izskaidro eksperimentÄlos datus un atbilst Okama asmens principam. PaÅ”reizÄjÄ momentÄ (XXI gadsimta sÄkumÄ) kvarku teorijai nav dzÄ«votspÄjÄ«gas alternatÄ«vas.
PagaidÄm neizskaidroti kvarku teorijas jautÄjumi
[labot | labot pirmkodu]- KÄpÄc ir tieÅ”i trÄ«s kvarku "krÄsas"?
- KÄpÄc ir tieÅ”i trÄ«s kvarku "paaudzes"?
- Vai krÄsu un paaudžu skaita sakritÄ«bai ir gadÄ«juma raksturs?
- Vai sakritībai ar mūsu telpas dimensiju skaitu ir gadījuma raksturs?
- KÄpÄc kvarku masas ir tik dažÄdas?
- No kÄ sastÄv kvarki?
Ir hipotÄze par kvarku sastÄvÄÅ”anu no vÄl vienkÄrÅ”ÄkÄm daļiÅÄm - preoniem, bet tai pagaidÄm nav nekÄdu eksperimentÄlu apstiprinÄjumu.
ÄrÄjÄs saites
[labot | labot pirmkodu]
VikikrÄtuvÄ par Å”o tÄmu ir pieejami multivides faili. SkatÄ«t: Kvarki.
- EncyclopƦdia Britannica raksts (angliski)
- Krievijas LielÄs enciklopÄdijas raksts (krieviski)
- Krievijas LielÄs enciklopÄdijas raksts (2004-2017) (krieviski)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
