S-քվարկ
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
s-քվարկ, տարօրինակ քվարկ (նշանակումը՝ s, անգլ.՝ strange), քվարկներից զանգվածով երրորդ ամենաթեթևը, տարրական մասնիկ։ Հայտնաբերվել է ներատոմային մասնիկներում՝ հադրոններում։ Տարօրինակ քվարկով հադրոններ են կաոնը, տարօրինակ D-մեզոնը, սիգմա-բարիոնը, և այլ տարօրինակ մասնիկներ։
Հմայված քվարկի հետ միասին պատկանում է նյութի երկրորդ սերնդին։ Էլեկտրական լիցքը −1⁄3 e է, զանգվածը՝ 95 ՄէՎ/c2[1]։ Մյուս քվարկների նման, տարօրինակ քվարկը -1/2 սպինով ֆերմիոն է և մասնակցում է բոլոր չորս հիմնարար փոխազդեցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ և ուժեղ փոխազդեցություններին։ Տարօրինակ քվարկի հակամասնիկը տարօրինակ հակաքվարկն է, տարբերվում է նրանից միայն մի քանի մեծությունների նշանով։
Առաջին տարօրինակ մասնիկը (տարօրինակ քվարկով մասնիկ) հայտնաբերվել է 1947 թ. (կաոնները), սակայն տարօրինակ քվարկի գոությունը (վերև և ներքև քվարկների հետ միասին) տեսականորեն առաջադրվել է միայն 1964 թ. Մարի Գել-Մանի և Ջորջ Ցվայգի կողմից՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման Ութական ճանապարհի սխեման։ Քվարկների գոյության առաջին վկայությունները ստացվեցին 1968 թ., Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնի խոր ոչ առաձգական ցրումների փորձերում։ Այս փորձերը հաստատեցին վերև- ու ներքև-քվարկների գոյությունը, ինչպես նաև տարօրինակ քվարկների, ինչպես պահանջվում էր Ութական ճանապարհի բացատրության համար։
Remove ads
Տարօրինակ քվարկով հադրոններ
Տարօրինակ քվարկ ունեցող հադրոններից են՝
- կաոնները՝ տարօրինակ քվարկ (կամ նրա հակամասնիկ) և u- կամ d- քվարկ ունեցող մեզոնները,
- բուրմունք չունեցող η- և η'- մեզոնները մի քանի քվարկ-հակաքվարկ զույգերի, այդ թվում՝ տարօրինակ քվարկ-հակաքվարկ զույգի գծային կոմբինացիա են,
- բուրմունք չունեցող φ-մեզոնը ունի միայն տարօրինակ քվարկ-հակաքվարկ զույգ,
- տարօրինակ բարիոնները, որոնք հայտնի են հիպերոններ անունով. Σ և Λ ունեն մեկ տարօրինակ քվարկ, Ξ-ն՝ երկու, Ω-ն՝ երեք։
Բոլոր հադրոնների (այդ թվում՝ s-վալենտական քվարկներ չունեցող) կազմության մեջ կան վիրտուալ զույգեր, որոնք բաղկացած են տարօրինակ քվարկից և հակաքվարկից։
Remove ads
Պատմություն
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ձևավորման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները և պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման հետ «մասնիկների գազանանոցը» աճեց՝ 1930- և 1940-ականներից հայտնի մի քանի մասնիկից դառնալով մի քանի դյուժին 1950-ականներին։ Սակայն որոշ մասնիկների կյանքի տևողությունը ավելի մեծ էր, մասնիկների մեծ մասը տրոհվում էին ուժեղ փոխազդեցության ազդեցությամբ, և կյանքի միջին ժամանակը մոտ 10−23 վայրկյան էր։ Թույլ փոխազդեցությամբ տրոհվելու դեպքում այն տևում էր մոտ 10−10 վայրկյան։ Ուսումնասիրելով այս տրոհումները՝ Մարի Գել-Մանը 1953 թ.[2][3] և Կազուհիկո Նիշիջիման (1955 թ.)[4] ստեղծեցին տարօրինակություն հասկացությունը (Նիշիջիման անվանեց այն էտա-լիցք՝ էտա-մեզոնի անունով, որը բացատրում էր երկարակյաց մասնիկների 'տարօրինակությունը'։ Գել-Ման-Նիշիջիմայի բանաձևը տարօրինակ տրոհումների հասկանալու արդյունքն է։ Սակայն մասնիկների միջև առնչությունները և ֆիզիկական հիմքը այս տարօրինակություն հատկությամբ պարզ չէր դառնում։ 1961 թ. Գել-Մանը[5] և Յուվալ Նեեմանը[6] (միմյանցից անկախ) առաջարկեցին հադրոնների դասակարգման ութական սխեման, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով ասած, SU(3) սիմետրիա։
Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, բայց դրա ֆիզիկական հիմքը դեռ անհայտ էր մնում։ 1964 թ. Գել-Մանը[7] և Ջորջ Ցվայգը[8][9] (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկների մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից[10]։ Սակայն մինչ քվարկային մոդելը բացատրեց Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություն չեղավ մինչև 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցիչային կենտրոնում[11][12]։ Փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոնները ունեն ենթակառուցվածք, և որ պրոտոնները կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Քվարկների մոդելն այսպիսով հաստատվեց[13]։
Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը[14][15][16], սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց[17]։
Remove ads
Տես նաև
Ծանոթագրություններ
Գրականություն
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads