קווארק

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קווארק (quark) הינו אחד מהחלקיקים האלמנטריים - אבני הבנין הבסיסיות ביותר של החומר, שידועים בפיזיקה.

קיומו של החלקיק נחזה במקביל על ידי שני פיזיקאים: יובל נאמן הישראלי ומארי גל-מאן האמריקאי. האחרון זכה על עבודתו זו בפרס נובל לפיזיקה לשנת 1969. כמו-כן הוא זה שהעניק להם את שמם הייחודי - לא מלטינית או יוונית, אלא לקוח משיר ב-Finnegans Wake מאת ג'יימס ג'ויס: "שלושה קווארקים למר מארק!".

לקווארקים מטען של \ \frac 2 3 או של \ -\frac 1 3 ממטען האלקטרון. אולם, הם לעולם לא נמצאים באופן מבודד, אלא רק בתוך חלקיקים המורכבים מכמה קווארקים. לכל הקווארקים יש ספין חצי.

בקווארקים יש שתי חלוקות, אחת המחלקת אותם לשלושה דורות, ובכל דור לשני טיפוסים שונים, כך שיש שישה "טעמים", והשנייה תת חלוקה המחלקת את החלוקה הזו לפי מטען צבע לשלושה "צבעים". לכן, יכולות להיות 18 קומבינציות שונות של קווארקים, ובנוסף עוד 18 אנטי-קווארקים.

רשימת טעמי הקוורקים:

דור שם סימון מטען חשמלי (e) מסה משוערת (MeV)
1 למעלה u \ \frac 2 3 1.5 עד 4
למטה d \ -\frac 1 3 4 עד 8
2 מוזר s \ -\frac 1 3 80 עד 130
קסום c \ \frac 2 3 1,150 עד 1,350
3 תחתון b \ -\frac 1 3 4,100 עד 4,400
עליון t \ \frac 2 3 178,000 ± 4,300


חלוקת הצבעים היא לפי צבעי היסוד: "אדום", "ירוק" ו"כחול". אולם יש לזכור שהצבעים האלה הם רק שמות, שאין בינם לבין הצבעים האמיתיים ולא כלום, בדיוק כמו שהטעמים אינם הטעמים המוכרים לנו.

בגלל אופיו של הכח החזק, הקווארקים יכולים להיות מסודרים רק בצורה שבה "סכום הצבעים" יהיה "לבן" (ז"א, שמטען הצבע של המערכת יהיה אפס). וכפועל יוצא המטען הכולל יהיה כפולה שלמה של מטען האלקטרון. חלקיק שכזה, שמכיל בתוכו אוסף של קוורקים ואנטי קוורקים, ובנוסף גם גלואונים ש"מחזיקים" את החלקיק ביחד קוראים האדרון. יש שתי סוגי האדרונים עיקריים:

  • מזון, בוזון המורכב מקווארק ומאנטי קווארק, אבל עם צבעים משלימים ("אדום" ו"אנטי אדום").
  • באריון, פרמיון המורכב משלושה קווארקים. בנוקליאונים כמו הפרוטונים, והנייטרונים יש קווארק אחד "אדום", אחד "ירוק", ואחד "כחול".

בנוסף, לאחרונה נתגלו חלקיקים המורכבים מחמישה קווארקים, פנטאקוורק, אולם הם בלתי יציבים ביותר. בהכללה לחלוקה לבאריונים ומזונים, אפשר להגדיר מספר בריוני, שהוא שליש של ההפרש בין מספר הקוורקים למספר האנטי קוורקים בחלקיק, במזונים המספר הבריוני הוא אפס, ובבריונים הוא אחד, לכן נהוג לסווג חלקיקים למזונים או בריונים לפי המספר הבריוני שלהם, ואת הפנטאקוורק מסווגים כבריון.

[עריכה] ראו גם

חלקיקים בפיזיקה - חלקיקים אלמנטריים

פרמיונים : קווארקים | לפטונים

בוזונים נושאי כוח : פוטון | בוזוני W ו-Z | גלואון

חלקיקים שטרם נצפו בניסוי

בוזון היגס | גרביטון

שותפי-על: נייטרלינו | צ'רג'ינו | גרביטינו | גלואינו | סקווארק | סלפטון