Descoperirea Quarcilor
Descoperirea Quarcilor Realizat de :Borcil Andrei-Ionu
Quarcul(cuarcul, sauquarkul, pluralul quarcurisau quarci)este o
particul elementar care interacioneaz prinfora nuclear puternic i
care constituie materia grea (numit i barionic).Ipoteza existentei
quarcului a fost propus de teoreticianulMurray Gell-Mannn 1964.
Quarcul n structura materieiDup un ir lung de experiene i
descoperiri, se cunoate n prezent c materia este format din
molecule i moleculele din atomi care definesc elementele chimice,
descoperite la sfritul secolului al XVIII-lea de ctreLavoisier. Dup
descoperirea periodicitii elementelor itabelului lui Mendeleevn a
doua jumtate a secolului al XIX-lea, s-a ajuns la nceputul
secolului al XX-lea la o imagine a atomilor cu un nucleu dens,
punctiform i masiv n jurul cruia oscileaz electronii.Nucleul atomic
ns s-a dovedit mai apoi a fi i el divizibil i
coninndnucleoni(protoniineutroni).La nceputul anilor 1970 s-a
demonstrat ns experimental c i nucleonii sunt de fapt compui, iar
componenii lor, botezai quarcuri (en:Quarks) de ctre fizicianul
teoreticianMurray Gell-Mann, sunt considerai a fi indivizibili,
adic particule elementare ca i electronii.
Tipuri i proprietiQuarcurile sunt particule de spin 1/2, din
familia de fermioni (un fermion, doi fermioni), nume generic
atribuit particulelor care au proprietatea c nu se pot gsi n aceeai
stare cuantic, spre deosebire de bosoni, particule cu spin ntreg
sau zero (0, 1, 2, ...), care au adesea rolul de mediator sau de
transportor de radiaie ( Electric field or Force carrier) i care se
pot acumula ( sau condensa) n aceeai stare cuantic.
Quarcurile exist in ase feluri : up (u), down (d), strange (s),
charm (c), bottom (b) i top (t). Masele lor cresc de la valori mici
(quarcul up, doar o a mia parte din masa protonului) pn la foarte
greu, quarcul top.[6][7][8] fiind tot la fel de masiv ca un atom de
aur, ceea ce este remarcabil pentru orice particul elementar.
O alt caracteristic tipic a quarcurilor este sarcina electric
fracionar: +2/3 pentru u,c,t i -1/3 pentru d,s,b.
Cele 6 tipuri de quarcuri au urmtoarele caracteristici
fundamentale:arom: sus u, jos d, farmec c, straniu s, top t i baz:
b.[9]
ClasificareArticol principal: Modelul Standard.Modelul Standard
(SM) este sistemul teoretic formulat n 1974 care descrie toate
particulele elementare cunoscute pn n prezent, plus bosonul Higgs
(care nu a fost nc observat). Acest model conine 6 tipuri de
quarcuri, care se numesc: up, down, charm, strange, top i
bottom.[9][10]
Masa particulelor elementare ar rezulta din interaciile
particulelor elementare cu bosonii Higgs cnd acestea se afl n
micare n vidul fizic ocupat de aceti bosoni fundamentali. Pentru
a-i scoate, sau 'genera' din vid, energiile necesare sunt de
ordinul a 1 Tera electron volt (1 TeV) estimate cu valori diferite
de cteva variante teoretice. Se anticipeaz c bosonii Higgs vor fi
curnd pui n eviden pentru prima dat la unul din cele dou
acceleratoare de vrf- la CERN i n SUAdou Tevatroane capabile de
astfel de energii nalte i de detectare de bosoni (Higgs )
Agregarea quarcurilor n particule mai greleMajoritatea
particulelor descoperite la energii nalte, n acceleratoare de
particule sau n radiaiile cosmice (o lung serie de peste 150 de
particle diferite, ntre care protonul i neutronul sunt cele mai
bine cunoscute) sunt formate din combinaii de quarkuri. Aceste
particule sunt clasificate n dou mari categorii: mezonii (formai
din dou quarkuri) i barionii (formai din trei quarcuri, cum sunt
protonul i neutronul). Protonul (nucleul atomului de hidrogen) este
format din doua quarcuri "up" i un quark "down" (uud). Neutronul,
partenerul neutru al protonului n formarea nucleelor mai grele,
este format din trei quarcuri, doi quarcuri down i un alt quarc up:
udd. Astfel, sarcina protonului este u(+2/3) +u(+2/3) +d(-1/3) =
+1, iar sarcina neutronului este u(+2/3) +d (-1/3) + d(-1/3) = 0,
aa cum au fost msurate experimental.
n 2001 au fost semnalate n experimentele de fizica energiilor
nalte i particule formate din cinci quarcuri (penta-quarcuri).
Pentru c situaia experimental nu este foarte clar, unele teorii ar
permite existena acestui tip de particule
Structura quarcurilorStructura quarcurilor este un lucru despre
care se vorbete des din punct de vedere teoretic, dar cu privire la
structura fina a spinului protonului exist date recente
experimentale care atest contribuii partonice de polarizare a
quarcurilor stranii din vidul fizic. Exist mai multe propuneri
pentru o eventual structur, dar aceste propuneri se bazeaz mai
degrab pe considerente logice i de bun inspiraie, doar cu legturi
indirecte cu experienele. Cteva exemple sunt modelele rishonilor,
partonilor i ale preonilor, propuse n anii 1980
Sursa: wikipedia.comDescoperire i etimologieFizicienii
teoreticieni Murray Gell-Mann i George Zweig au propus independent
n 1964 modelul de quarcuri.
Cuvntul quark (scris n romnete i n varianta quarc) a fost ales
de fizicianul Murray Gell-Mann, laureat al Premiului Nobel pentru
Fizic, inspirat de romanul Finnegan's wake al lui James Joyce i
este asociat cu servirea berii n cupe de un quart n Anglia n evul
mediu (three quarks for master Mark). n limba romn, substantivul
quarc (sau quark) a fost adoptat ca neologism din limba englez i
este de gen neutru (un quarc, dou quarcuri).Pn n anul 1968 n-au
existat dovezi experimentale ferme de existena quarcurilor. Atunci,
ciocniri de nalt energie de electroni cu protoni (experiene de
mprtiere) au indicat c electronii sunt mprtiai de trei constitueni
punctuali (quarcurile) din interiorul protonului.n final, n 1995,
quarcul top a fost observat la Fermi National Accelerator
Laboratory (Fermilab) n SUA, i deci toate aromele de quarcuri au
fost astfel observate
