cover image

En física de partícules, un quark és una partícula elemental i un component fonamental de la matèria. Els quarks es combinen per formar partícules compostes anomenades hadrons, els més estables dels quals són els protons i els neutrons, els components dels nuclis atòmics.[1] A causa d'un fenomen conegut com a confinament de color, els quarks no es poden observar directament ni es troben en solitari; es poden trobar només a dins d'hadrons, com ara els barions (dels quals, els protons i els neutrons en són exemples) i els mesons.[2][3] Per aquest motiu, la major part d'informació sobre els quarks s'ha extret d'observacions dels mateixos hadrons. Només en situacions d'altes temperatures i/o densitats, els quarks esdevenen quasi-lliures dins una fase deconfinada del plasma de quarks i gluons.

Per a altres significats, vegeu «Quark (formatge)».
Per a altres significats, vegeu «Quark (programa de televisió)».
Quick facts: Classificació, Composició, Estadística, Gener...
Quarks
Un protó es compon de dos quarks u, un quark d i els gluons que transmeten les interaccions que els uneixen.
Classificaciófermió elemental i partícula carregada
ComposicióPartícula elemental
EstadísticaFermiònica
Generació1a, 2a, 3a
InteraccionsElectromagnètica, gravitatòria, forta, feble
Símbolq
AntipartículaAntiquark (q)
TeoritzacióMurray Gell-Mann (1964)
George Zweig (1964)
DescobertaSLAC (~1968)
Tipus6 (u, d, s, c, b i t)
Càrrega elèctrica+23 e, −13 e
Càrrega de color
Espín12
Nombre bariònic13
SupercompanyaSquark
Close

Els quarks tenen una sèrie de propietats intrínseques, entre aquestes càrrega elèctrica, massa, càrrega de color i espín. Els quarks són les úniques partícules elementals del model estàndard de física de partícules que experimenten les quatre forces fonamentals (electromagnetisme, gravetat, força nuclear forta i força nuclear feble), així com les úniques partícules amb una càrrega elèctrica que és una fracció de la càrrega elèctrica elemental (+23 o -13).

Hi ha sis tipus de quarks, coneguts com a sabors: u, d, s, c, b i t.[4] Els quarks u i d tenen les menors masses d'entre tots els quarks. Els quarks més pesants canvien ràpidament cap a quarks u i d amb un procés de desintegració de partícules: la transformació d'un estat més alt de massa cap a un estat més baix de massa. Per aquest motiu, els quarks u i d són generalment estables i els més comuns de l'univers, mentre que els quarks estrany, encant, fons i cim només es poden produir en col·lisions altament energètiques (com ara, les que involucren rajos còsmics i en acceleradors de partícules). Per cada sabor de quark existeix una antipartícula corresponent, coneguda com a antiquark, que només difereix del quark en què algunes de les seves propietats tenen la mateixa magnitud, però signe oposat.

El model de quarks fou proposat de forma independent pels físics Murray Gell-Mann i George Zweig el 1964.[5] Els quarks foren introduïts com a parts d'un model esquemàtic dels hadrons i hi hagué poques proves de la seva existència física fins als experiments de dispersió inelàstica profunda realitzats al SLAC National Accelerator Laboratory el 1968.[6][7] Els experiments de l'accelerador han proveït evidència per als sis sabors. El quark cim fou l'últim a ser descobert al Fermilab el 1995.[5]