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  • Masse du quark supérieur du groupe de travail Tevatron Electroweak2
  • Autres masses de quarks du Particle Data Group3; ces masses sont données dans le schéma MS-bar.
  • Les nombres quantiques des quarks du haut et du bas sont parfois appelés respectivement vérité et beauté, comme alternative à la topicité et à la bassesse.

Antiquarks

Les nombres quantiques additifs des antiquarks sont de magnitude égale et de signe opposé à ceux des quarks. La symétrie CPT les oblige à avoir le même spin et la même masse que le quark correspondant. Les tests de symétrie CPT ne peuvent pas être effectués directement sur les quarks et les antiquarks, en raison du confinement, mais peuvent être effectués sur des hadrons. La notation des antiquarks suit celle de l'antimatière en général: un quark up est désigné par et un quark anti-up est désigné par .

Structure

Certaines extensions du modèle standard partent de l'hypothèse que les quarks et les leptons ont structure. En d'autres termes, ces modèles supposent que les particules élémentaires du modèle standard sont en fait des particules composites, constituées de quelques autres constituants élémentaires. Une telle hypothèse est ouverte aux tests expérimentaux, et ces théories sont sévèrement limitées par les données. À l'heure actuelle, il n'y a aucune preuve d'une telle sous-structure. Pour plus de détails, voir l'article sur les préons.

Histoire

La notion de quarks est née d'une classification des hadrons développée indépendamment en 1961 par Murray Gell-Mann et Kazuhiko Nishijima, qui porte aujourd'hui le nom de modèle de quark. Le schéma regroupait des particules avec isospin et étrangeté en utilisant une symétrie unitaire dérivée de l'algèbre actuelle, que nous reconnaissons aujourd'hui comme faisant partie de la symétrie chirale approximative de la QCD. Il s'agit d'une symétrie de saveur globale SU (3), qui ne doit pas être confondue avec la symétrie de jauge de QCD.

Dans ce schéma, les mésons les plus légers (spin-0) et les baryons (spin-½) sont regroupés en octets, 8, de symétrie de saveur. Une classification des baryons spin-3/2 dans la représentation 10 a donné une prédiction d'une nouvelle particule, Ω, dont la découverte en 1964 a conduit à une large acceptation du modèle. La représentation manquante 3 a été identifié avec des quarks.

Ce régime a été appelé octuple voie par Gell-Mann, un savant mélange des octets du modèle avec la voie octuple du bouddhisme. Il a également choisi le nom quark et l'attribue à la phrase «Trois quarks pour Muster Mark» dans James Joyce Finnegans Wake.4 Les résultats négatifs des expériences de recherche de quark ont ​​amené Gell-Mann à soutenir que les quarks étaient de la fiction mathématique.

L'analyse de certaines propriétés des réactions à haute énergie des hadrons a conduit Richard Feynman à postuler des sous-structures de hadrons, qu'il a appelées partons (car elles forment partie des hadrons). Une échelle de sections efficaces de diffusion inélastique profonde dérivée de l'algèbre actuelle par James Bjorken a reçu une explication en termes de partons. Lorsque la mise à l'échelle de Bjorken a été vérifiée lors d'une expérience en 1969, on s'est immédiatement rendu compte que les partons et les quarks pouvaient être la même chose. Avec la preuve de la liberté asymptotique dans QCD en 1973 par David Gross, Frank Wilczek et David Politzer, la connexion a été fermement établie.

Le quark de charme a été postulé par Sheldon Glashow, Iliopoulos et Maiani en 1970 pour empêcher les changements de saveur non physiques dans les désintégrations faibles qui se produiraient autrement dans le modèle standard. La découverte en 1975 du méson, qui fut appelé J / ψ, a conduit à reconnaître qu'il était composé d'un quark de charme et de son antiquark.

L'existence d'une troisième génération de quarks a été prédite en 1973 par Makoto Kobayashi et Toshihide Maskawa qui ont réalisé que la violation observée de la symétrie CP par les kaons neutres ne pouvait pas être prise en compte dans le modèle standard avec deux générations de quarks. Le quark inférieur a été découvert en 1977 et le quark supérieur en 1996 au collisionneur Tevatron au Fermilab.

Voir également

Remarques

  1. ↑ Résumé des meilleurs résultats de masse - mars 2007. Récupéré le 14 septembre 2007.
  2. ↑ Groupe de travail Tevatron Electroweak. Récupéré le 5 mars 2008.
  3. ↑ Groupe de données sur les particules. Récupéré le 5 mars 2008.
  4. ↑ Quark. Dictionnaire American Heritage®. Récupéré le 14 septembre 2007.

Les références

  • Gell-Mann, Murray. 1964. Un modèle schématique des baryons et des mésons. Récupéré le 14 septembre 2007.
  • Gribbin, John. 1998. Richard Feynman: Une vie dans la science. New York, NY: Plume (Pingouin). ISBN 0452276314
  • Griffiths, David J. 1987. Introduction aux particules élémentaires. New York, NY: Wiley. ISBN 0-471-60386-4
  • Halzen, Francis et Alan D. Martin. 1984. Quarks and Leptons: A Introductory Course in Modern Particle Physics. New York, NY: Wiley. ISBN 0471887412
  • Povh, Bogdan. 1995. Particules et noyaux: une introduction aux concepts physiques. Berlin, Allemagne: Springer-Verlag. ISBN 0-387-59439-6
  • Observation du quark top au Fermilab. Récupéré le 14 septembre 2007.
  • Groupe de données sur les particules sur les quarks. Récupéré le 14 septembre 2007.

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