| s-quark (konstig kvarg) (s ) | |
|---|---|
| Förening | fundamental partikel |
| En familj | Fermion |
| Grupp | Quark |
| Generation | Andra |
| Deltar i interaktioner |
stark , svag , elektromagnetisk , gravitationell |
| Antal typer | 3 |
| Vikt | 95 ± 25 MeV / s 2 |
| Teoretiskt motiverat | Gell-Mann , Zweig ( 1964 ) |
| Upptäckt | 1947 |
| kvanttal | |
| Elektrisk laddning | −1/3 e |
| färgladdning | r, g, b |
| Snurra | ½ ħ |
| Antal spin-tillstånd | 2 |
Konstig kvark eller s -kvark (härlett från namnet på kvantnumret " konstighet ", engelska strangeness [not 1] ) är en typ av elementarpartiklar , en av de sex kända kvarkarna . Den tredje största av alla lätta kvarkar. Konstiga kvarkar är en del av vissa hadroner . Hadroner som innehåller konstiga kvarkar kallas konstiga partiklar (detta namn uppstod historiskt före upptäckten av s -kvarkar och återspeglade den mystiska egenskapen hos denna grupp av partiklar vid den tiden, som avsevärt översteg andra kända hadroner under livet). Konstiga partiklar är kaoner ( K ), konstiga D-mesoner ( D
s), sigma baryons ( Σ ) och ett antal andra.
Enligt IUPAP är symbolen s den officiella beteckningen för en kvark, medan termen "konstig" endast ska betraktas som en mnemonisk beteckning. .
Den märkliga kvarken, tillsammans med den charmade kvarken , är en del av den andra generationen kvarkar. Den har en elektrisk laddning − 1⁄ 3 e och en bar massa på 95 +9
−3 MeV / c2 [ 2 ] . Liksom alla kvarkar är den märkliga kvarken en fundamental fermion med spin ½ och deltar i alla fyra fundamentala interaktioner : gravitationell , elektromagnetisk , svag interaktion och stark interaktion . Antipartikeln av en märklig kvark är en märklig antikvark (kallas ibland en antikonstig kvark ) som skiljer sig från den endast genom att några av dess egenskaper har samma storlek men motsatt tecken .
Även om den första märkliga partikeln upptäcktes 1947 ( kaon ), postulerades förekomsten av den märkligaste kvarken själv (liksom upp- och nerkvarkar ) först 1964 av Murray Gell-Mann och George Zweig för att förklara klassificeringsschemat på oktal väg . för hadroner . De första bevisen för förekomsten av kvarkar kom 1968 från experiment med djup oelastisk spridning vid Stanford Linear Accelerator Center . Dessa experiment bekräftade förekomsten av upp och ner kvarkar och, mer allmänt, konstiga kvarkar, eftersom deras närvaro var nödvändig för att förklara "åttavägs"-teorin.
I början av partikelfysiken (första hälften av 1900-talet) ansågs hadroner , såsom protoner , neutroner och pioner , vara verkligt elementära , strukturlösa och odelbara partiklar. Nya hadroner upptäcktes dock senare, och "partikelzoo" växte från några få partiklar i början av 1930- och 1940-talen till flera dussin på 1950-talet. Det visade sig att vissa partiklar lever mycket längre än andra; de flesta partiklarna sönderföll till följd av den starka interaktionen och hade en livstid på cirka 10 −23 s. När de förföll på grund av svaga interaktioner var deras livstid cirka 10-10 sekunder. Genom att studera dessa förfall utvecklade Murray Gell-Mann (1953) [3] [4] och Kazuhiko Nishijima (Nishijima) (1955) [5] begreppet konstighet (som Nishijima kallade eta-laddningen efter eta meson η ) för att förklara "konstigheten" hos långlivade partiklar. Gell -Mann-Nishijima-formeln är resultatet av dessa försök att förklara konstiga förfall.
Trots deras arbete förblev förhållandet mellan varje partikel och den fysiska grunden för konstigheter oklart. 1961 föreslog Gell-Mann [6] och Yuval Ne'eman [7] oberoende ett system för att klassificera hadroner som kallas " vägen för åtta ", även känd som SU(3) smaksymmetri , som ordnade hadroner i isospin-multipletter . Den fysiska grunden bakom isospin och konstigheter förklarades först 1964, när Gell-Mann [8] och George Zweig [9] [10] oberoende föreslog kvarkmodellen , som vid den tiden endast inkluderade de övre, nedre och konstiga kvarkarna [11] ] . Upp- och nerkvarkarna var bärare av isospin, och den märkliga kvarken var bärare av konstigheter. Även om kvarkmodellen förklarade den åttafaldiga vägen, hittades inga direkta bevis för förekomsten av kvarkar förrän 1968 års experiment vid Stanford Linear Accelerator Center [12] [13] . Djupa oelastiska spridningsexperiment har visat att protoner har en understruktur och att modellen av en proton som består av tre mer fundamentala partiklar överensstämmer med data (och bekräftar därmed kvarkmodellen ) [14] .
Till en början var forskare ovilliga att identifiera de tre underpartiklarna som kvarkar, de föredrog istället partonbeskrivningen av Richard Feynman [15] [16] [17] , men med tiden blev teorin om kvarkar allmänt accepterad (se novemberrevolutionen ) [18] .
Vissa hadroner innehåller en valens s -quark, inklusive:
Alla hadroner (inklusive de som inte innehåller valens s -kvarkar) innehåller en blandning av virtuella (havs)par bestående av en märklig kvark och en antikvark.
| Partiklar i fysiken | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| grundläggande partiklar |
| ||||||||||||
| Kompositpartiklar _ |
| ||||||||||||