كوارك سفلي

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
كوارك سفلي
تعبيرجسيم أولي
إحصائياتفرميونية
عائلةكوارك
جيلأولاً
التفاعلاتقوي ، ضعيف ، كهرومغناطيسي ، جاذبية
رمز
د
مضاد للجسيماتأسفل antiquark (
د
)
نظريموري جيل مان (1964)
جورج زويج (1964)
تم اكتشافهسلاك (1968)
كتلة4.7+0.5
−0.3 مليون إلكترون فولت/ ثانية [1]
يتحلل إلىكوارك مستقر أو أعلى + إلكترون + إلكترون مضاد نيوترينو
الشحنة الكهربائية- ⁠1/3هـ ​
شحنة اللوننعم
يلف⁠1/2هه ​
ضعف الدوران المتساوياليسار : −1/2⁠ ، يمين : 0
ضعف الشحن الزائداليسار : +1/3⁠ , RH : − ⁠2/3⁠

الكوارك السفلي (الرمز: d) هو نوع من الجسيمات الأولية ، ومكون رئيسي للمادة . الكوارك السفلي هو ثاني أخف الكواركات على الإطلاق ، ويتحد مع كواركات أخرى لتكوين جسيمات مركبة تسمى الهادرونات . توجد الكواركات السفلية بشكل شائع في النوى الذرية ، حيث تتحد مع الكواركات العلوية لتكوين البروتونات والنيوترونات . يتكون البروتون من كوارك سفلي واحد مع كواركين علويين، ويتكون النيوترون من كواركين سفليين مع كوارك علوي واحد. نظرًا لوجودها في كل ذرة معروفة، فإن الكواركات السفلية موجودة في كل المادة اليومية التي نتفاعل معها.

الكوارك السفلي هو جزء من الجيل الأول من المادة ، وله شحنة كهربائية −1/3هـ  وكتلة عارية من​4.7+0.5
−0.3 MeV/ c 2 . [1] مثل جميع الكواركات، فإن الكوارك السفلي هو فرميون أولي ذو دوران 1/2⁠ ، ويتعرض لجميع التفاعلات الأساسية الأربعة : الجاذبية ، والكهرومغناطيسية ، والتفاعلات الضعيفة ، والتفاعلات القوية . الجسيم المضاد للكوارك السفلي هو الكوارك السفلي المضاد (يُطلق عليه أحيانًا الكوارك السفلي المضاد أو ببساطة الكوارك السفلي المضاد )، والذي يختلف عنه فقط في أن بعض خصائصه لها نفس المقدار ولكن لها إشارة معاكسة .

تم افتراض وجوده (إلى جانب وجود الكواركات العلوية والغريب) في عام 1964 من قبل موراي جيلمان وجورج زويج لشرح مخطط التصنيف الثماني للهدرونات . تم ملاحظة الكوارك السفلي لأول مرة من خلال التجارب في مركز ستانفورد للمسرعات الخطية في عام 1968.

تاريخ

موري جيل مان
جورج زويج

في بدايات فيزياء الجسيمات (النصف الأول من القرن العشرين)، كان يُعتقد أن الهادرونات مثل البروتونات والنيوترونات والبايونات هي جسيمات أولية . ومع ذلك، مع اكتشاف هادرونات جديدة، نمت " حديقة الحيوانات الجسيمية " من عدد قليل من الجسيمات في أوائل ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين إلى عشرات منها في الخمسينيات. كانت العلاقات بين كل منها غير واضحة حتى عام 1961، عندما اقترح موراي جيل مان [2] ويوفال نئمان [3] (بشكل مستقل عن بعضهما البعض) مخطط تصنيف الهادرونات يسمى الطريقة الثماني ، أو بمصطلحات أكثر تقنية، تناظر نكهة SU (3) .

نظم مخطط التصنيف هذا الهدرونات في مجموعات متماثلة الدوران ، لكن الأساس الفيزيائي وراءه كان لا يزال غير واضح. في عام 1964، اقترح جيل مان [4] وجورج زويج [5] [6] (بشكل مستقل عن بعضهما البعض) نموذج الكوارك ، الذي كان يتكون آنذاك من كواركات علوية وسفلية وغريبة فقط . [7] ومع ذلك، في حين أوضح نموذج الكوارك الطريقة الثماني، لم يتم العثور على دليل مباشر على وجود الكواركات حتى عام 1968 في مركز ستانفورد للمسرعات الخطية . [8] [9] أشارت تجارب التشتت العميق غير المرن إلى أن البروتونات لها بنية فرعية، وأن البروتونات المكونة من ثلاثة جسيمات أكثر أساسية تفسر البيانات (وبالتالي تؤكد نموذج الكوارك). [10]

في البداية كان الناس مترددين في تحديد الأجسام الثلاثة على أنها كواركات، وفضلوا بدلاً من ذلك وصف ريتشارد فاينمان للبارتون ، [11] [12] [13] ولكن مع مرور الوقت أصبحت نظرية الكوارك مقبولة (انظر ثورة نوفمبر ). [14]

كتلة

على الرغم من شيوعها بشكل كبير، فإن الكتلة العارية للكوارك السفلي ليست محددة جيدًا، ولكنها ربما تقع بين4.5 و 5.3  ميجا إلكترون فولت/ ثانية 2. [15] تعطي حسابات QCD الشبكية قيمة أكثر دقة:4.79 ± 0.16  ميجا إلكترون فولت/ ثانية [ 16 ]

عندما يتم العثور عليها في الميزونات (جسيمات مكونة من كوارك واحد وكوارك مضاد واحد ) أو الباريونات (جسيمات مكونة من ثلاثة كواركات)، تصبح "الكتلة الفعالة" (أو "الكتلة الملبسة") للكواركات أكبر بسبب طاقة الارتباط الناتجة عن مجال الغلوون بين الكواركات (انظر تكافؤ الكتلة والطاقة ). على سبيل المثال، تبلغ الكتلة الفعالة للكواركات السفلية في البروتون حوالي300  ميجا إلكترون فولت/ ثانية 2. ولأن الكتلة العارية للكواركات السفلية صغيرة جدًا، فلا يمكن حسابها بشكل مباشر لأن التأثيرات النسبية يجب أن تؤخذ في الاعتبار،

مراجع

  1. ^ ab M. Tanabashi et al. (Particle Data Group) (2018). "Review of Particle Physics". Physical Review D. 98 ( 3): 1–708. Bibcode :2018PhRvD..98c0001T. doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . hdl : 10044/1/68623 . PMID  10020536.
  2. ^ م. جيل مان (2000) [1964]. "الطريقة الثماني: نظرية التناظر القوي للتفاعل". في م. جيل مان، ي. نيمان (المحرر). الطريقة الثماني . مطبعة وست فيو . ص. 11. رقم ISBN  978-0-7382-0299-0.
    الأصل: م. جيل مان (1961). "الطريقة الثماني: نظرية التناظر في التفاعل القوي". تقرير مختبر السنكروترون CTSL-20 . معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا .
  3. ^ Y. Ne'eman (2000) [1964]. "اشتقاق التفاعلات القوية من ثبات المقاييس". في M. Gell-Mann، Y. Ne'eman (المحرر). The Eightfold Way . Westview Press . ISBN  978-0-7382-0299-0.
    الأصل: Y. Ne'eman (1961). "اشتقاق التفاعلات القوية من ثبات القياس". الفيزياء النووية . 26 (2): 222-229. رمز Bibcode : 1961NucPh..26..222N. doi : 10.1016/0029-5582(61)90134-1.
  4. ^ م. جيل مان (1964). "نموذج تخطيطي للباريونات والميزونات". رسائل الفيزياء . 8 (3): 214-215. رمز Bibcode :1964PhL.....8..214G. doi :10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
  5. ^ G. Zweig (1964). "نموذج SU(3) لتماثل التفاعل القوي وكسره". تقرير سيرن رقم 8181/Th 8419 .
  6. ^ G. Zweig (1964). "نموذج SU(3) لتماثل التفاعل القوي وكسره: الجزء الثاني". تقرير سيرن رقم 8419/Th 8412 .
  7. ^ B. Carithers, P. Grannis (1995). "Discovery of the Top Quark" (PDF) . Beam Line . 25 (3): 4–16 . تم الاسترجاع في 2008-09-23 .
  8. ^ ED Bloom؛ وآخرون (1969). "التشتت الإلكتروني-الكهربائي غير المرن عالي الطاقة عند 6° و10°". رسائل المراجعة الفيزيائية . 23 (16): 930-934. رمز Bibcode :1969PhRvL..23..930B. doi : 10.1103/PhysRevLett.23.930 .
  9. ^ م. بريدينباخ؛ وآخرون (1969). "السلوك المرصود لتشتت الإلكترون-البروتون غير المرن للغاية" (PDF) . رسائل المراجعة الفيزيائية . 23 (16): 935-939. رمز Bibcode : 1969PhRvL..23..935B. doi : 10.1103/PhysRevLett.23.935. OSTI  1444731. S2CID  2575595.
  10. ^ جي آي فريدمان. "الطريق إلى جائزة نوبل". جامعة هيو . مؤرشف من الأصل في 2008-12-25 . تم الاسترجاع في 2008-09-29 .
  11. ^ RP Feynman (1969). "تصادمات الهدرونات عالية الطاقة للغاية" (PDF) . رسائل المراجعة الفيزيائية . 23 (24): 1415–1417. رمز Bibcode :1969PhRvL..23.1415F. doi :10.1103/PhysRevLett.23.1415.
  12. ^ S. Kretzer؛ H. Lai؛ F. Olness؛ W. Tung (2004). "توزيعات بارتون CTEQ6 مع تأثيرات كتلة الكوارك الثقيلة". المراجعة الفيزيائية د . 69 (11): 114005. arXiv : hep-ph/0307022 . رمز Bibcode : 2004PhRvD..69k4005K. doi : 10.1103/PhysRevD.69.114005. S2CID  119379329.
  13. ^ دي جي جريفثس (1987). مقدمة إلى الجسيمات الأولية . جون وايلي وأولاده . ص. 42. ISBN  978-0-471-60386-3.
  14. ^ ME Peskin, DV Schroeder (1995). مقدمة لنظرية المجال الكمومي . Addison–Wesley . ص. 556. ISBN  978-0-201-50397-5.
  15. ^ J. Beringer; et al. ( Particle Data Group ) (2013). "PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b′, t′, Free)'" (PDF) . Particle Data Group . تم الاسترجاع في 2013-07-23 .
  16. ^ تشو، أدريان (أبريل 2010). "كتلة الكوارك المشترك تم تحديدها أخيرًا". مجلة العلوم. مؤرشف من الأصل في 2012-03-06.

قراءة إضافية

تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=كوارك_داون&oldid=1248674001"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate