کوارک سر
کوارک سر (نماد : t) که با نام کوارک تی یا کوارک حقیقت نیز شناخته می‌شود، یکی از ذرات بنیادی و از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده ماده است. مانند سایر کوارک‌ها، کوارک سر یک فرمیون بنیادی با اسپین-⁄۲است و هر چهار نیروی بنیادی را تجربه می‌کند :گرانش، الکترومغناطیس، برهم‌کنش هسته‌ای ضعیف، برهم‌کنش هسته‌ای قوی. بار الکتریکی آن ⁄۳e+ است و پرجرم‌ترین ذره بنیادی مشاهده‌شده است.جرم آن برابر با ۱۷۳.۳۴ ± ۰.۲۷ (stat) ± ۰.۷۱ (syst)GeV/c است که تقریبا به اندازه جرم یک اتم تنگستن است. پادذره کوارک سر، پادکوارک سر (t) نام دارد که گاهی با نام کوارک پادسر یا تنها پادسر نیز از آن یاد می‌شود. تنها تفاوت پادکوارک سر با کوارک سر در این است که برخی ویژگی‌های آن، از نظر مقدار مساوی با کوارک سر و از نظر علامت مخالف آن هستند. کوارک سر عمدتا از طریق نبروی هسته‌ای قوی برهم‌کنش انجام می‌دهد، اما تنها از طریق نیروی هسته‌ای ضعیف امکان واپاشی آن وجود دارد. این ذره به یک بوزون دبلیو و یک کوارک ته (در اغلب موارد) یا کوارک شگفت یا حتی در موارد نادری به کوارک پایین واپاشی می‌شود. مدل استاندارد میانگین عمر آن را تقریبا برابر با ۵×۱۰ s پیش‌بینی می‌کند. این مقدار تقریبا یک‌بیستم مقیاس زمانی برهم‌کنش هسته‌ای قوی می‌باشد و در نتیجه تشکیل هادرون نمی‌دهد که این به فیزیکدانان یک امکان استثنایی می‌داد که بتوانند یک کوارک برهنه را مطالعه کنند، زیرا تمام انواع دیگر کوارک، با ترکیب با کوارک‌های دیگر تشکیل هادرون می‌دهند و تنها به همین شکل در طبیعت یافت می‌شوند.
برخورد کوارک سر | |
| آمار | فرمیونی |
|---|---|
| نیروهای بنیادی | قوی، ضعیف، الکترومغناطیس، گرانش |
| نماد | t |
| پادذره | پادکوارک سر (t) |
| نظریه‌پردازی | ماکوتو کوبایاشی و شیهید ماسکاوا (۱۹۷۳) |
| کشف | همکاری آشکارساز برخورددهنده در آزمایشگاه فرمی و آزمایش دی‌صفر ۱۹۹۵ |
| جرم | ۱۷۳.۳۴ ± ۰.۲۷ (stat) ± ۰.۷۱ (syst)GeV/c |
| ثابت واپاشی | ۵×۱۰ s |
| واپاشی به | کوارک ته (۹۹.۸٪) کوارک شگفت (۰.۱۷٪) کوارک پایین (۰.۰۰۷٪) |
| بار الکتریکی | ⁄۳e+ |
| بار رنگ | بله |
| اسپین | ⁄۲ |
| ایزواسپین ضعیف | LH: ⁄۲, RH: ۰ |
| ابربار ضعیف | LH: ⁄۳, RH: ⁄۳ |
وجود آن (و همچنین کوارک ته) در سال ۱۹۷۳ توسط ماکوتو کوبایاشی و شیهید ماسکاوا، برای توضیح نقض سی‌پی مشاهده‌شده در واپاشی کائون، مطرح شد، و کشف آن در سال ۱۹۹۵ توسط آشکارساز برخورددهنده در آزمایشگاه فرمی و آزمایش دی-صفر در آزمایشگاه فرمی رخ داد. کوبایاشی و ماسکاوا نوبل فیزیک سال ۲۰۰۸ را برای پیش‌بینی وجود کوارک‌های سر و ته که با هم نسل سوم کوارک‌ها را تشکیل می‌دهند، دریافت نمودند.
منابع
- ↑ The ATLAS, CDF, CMS, D0 Collaborations (2014). "First combination of Tevatron and LHC measurements of the top-quark mass". Retrieved 2014-03-19.
- ↑ S. Willenbrock (2003). "The Standard Model and the Top Quark". In H.B Prosper and B. Danilov (eds.) (ed.). Techniques and Concepts of High-Energy Physics XII. NATO Science Series. Vol. 123. Springer Science+Business Media. pp. 1–41. arXiv:hep-ph/0211067v3. ISBN 1-4020-1590-9.
- ↑ A. Quadt (2006). "Top quark physics at hadron colliders". European Physical Journal C. 48 (3): 835–1000. Bibcode:2006EPJC...48..835Q. doi:10.1140/epjc/s2006-02631-6.
- ↑ M. Kobayashi, T. Maskawa (1973). "CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction". Progress of Theoretical Physics. 49 (2): 652. Bibcode:1973PThPh..49..652K. doi:10.1143/PTP.49.652.
- ↑ F. Abe et al. (CDF Collaboration) (1995). "Observation of Top Quark Production in pp Collisions with the Collider Detector at Fermilab". فیزیکال ریویو لترز. 74 (14): 2626–2631. Bibcode:1995PhRvL..74.2626A. doi:10.1103/PhysRevLett.74.2626. PMID 10057978.
- ↑ S. Abachi et al. ( DØ Collaboration ) (1995). "Search for High Mass Top Quark Production in pp Collisions at √s = 1.8 TeV". فیزیکال ریویو لترز. 74 (13): 2422–2426. Bibcode:1995PhRvL..74.2422A. doi:10.1103/PhysRevLett.74.2422.
- ↑ "2008 Nobel Prize in Physics". The Nobel Foundation. 2008. Retrieved 2009-09-11.