КВАРКИ 1

Кварки — «кирпичики», из которых состоят протоны и нейтроны. Существует шесть различных кварков. Три из них имеют заряд +²/₃е, а три других -¹/₃е.

• «Верхний» кварк (u-кварк, +²/₃е) и «нижний» кварк (d-кварк, — ¹/₃e) составляют протоны и нейтроны.

• «Очарованный» кварк (с-кварк, + ²/₃е) и «странный» кварк (s-кварк, — ¹/₃ е) тяжелее u — и d-кварков и нестабильны.

• t-кварки (+ ²/₃ е) и b-кварки (- ¹/₃ е) самые тяжелые и потому самые нестабильные.

Кварковая модель объясняет существование всех известных барионов, антибарионов и мезонов. Мезоны и барионы вместе называются адронами.

• Барион состоит из трех кварков, антибарион — из трех антикварков. Например, протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка (uud), а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков (udd).

• Мезон состоит из кварка и антикварка. Например, пион, или п-мезон, состоит из u- или d-кварка и u- ИЛИ d-антикварка.

Первое доказательство существования кварков было получено, когда обнаружили, что электроны с высокой энергией в пучке отклонялись от неподвижной цели тремя центрами рассеяния внутри каждого протона и нейтрона. В линейном ускорителе Стэнфордского университета для определения внутренней структуры протонов и нейтронов был создан электронный пучок с достаточно высокой энергией. Результаты подтвердили кварковую модель, разработанную Мюрреем Гелл-Манном и Георгом Цвейгом, в качестве объяснения поведения частиц, образующихся при столкновениях на высокой скорости между адронами.

Кварки не существуют изолированно. При столкновениях адронов с большой энергией образуются кварк-антикварковые пары. В результате формируются дополнительные адроны и ни один из кварков или антикварков не остается вне адрона. Внутри последнего кварки движутся относительно свободно при условии, что они не отдаляются друг от друга. Взаимодействие между кварками осуществляется путем обмена глюонами.

См. также статьи «Взаимодействия частиц», «Ускорители частиц».