"Kuark" sayfasının sürümleri arasındaki fark

Boyutta değişiklik yok ,  1 yıl önce
düzeltme AWB ile
k (düzeltme)
(düzeltme AWB ile)
Bir yıl geçmeden Gell-Mann-Zweig modeli için birtakım genişlemeler önerildi. [[Sheldon Glashow]] ve [[James Bjorken]], "tılsım" adını verdikleri kuarkların dördüncü çeşnisinin varlığını tahmin ettiler. Bu ekleme; yeni çeşninin [[zayıf etkileşim]]in (bu mekanizma kuarkların bozunmasına izin verir) daha iyi açıklanabilmesine olanak sağladığından, bilinen kuark sayısı ile bilinen lepton sayısını eşitlediğinden ve bilinen mezonların kütlelerinin doğru bir şekilde yeniden belirlenmesini sağlayan bir kütle formülü belirttiğinden dolayı önerilmişti.<ref>{{dergi kaynağı |ilk1=B. J. |son1=Bjorken |ilk2=S. L. |son2=Glashow |başlık=Elementary Particles and SU(4) |dergi=Physics Letters |cilt=11 |issue=3 |sayfalar=255-257 |yıl=1964 |dil=İngilizce |bibcode=1964PhL....11..255B |doi=10.1016/0031-9163(64)90433-0}}</ref>
 
[[SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı|Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi]]nde (SLAC) 1968 yılında yapılan [[derin inelastik saçılma]] deneyleri, protonun daha küçük, [[Nokta parçacık|nokta benzeri parçacıklardan]] oluştuğunu ve böylece bir temel parçacık olmadığını gösterdi.<ref name="Bloom">{{Dergi kaynağı |ilk=E. D. |son=Bloom |başlık=High-Energy Inelastic ''e''–''p'' Scattering at 6° and 10° |dergi=Physical Review Letters |cilt=23 |sayı=16 |sayfalar=930-934 |yıl=1969 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.23.930}}</ref><ref name="Breidenbach">{{Dergi kaynağı |ilk=M. |son=Breidenbach |başlık=Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering |dergi=Physical Review Letters |cilt=23 |sayı=16 |sayfalar=935-939 |yıl=1969 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.23.935}}</ref> O dönemde fizikçiler bu nesneleri kuarklar ile ilişkilendirmek konusunda tereddütlü olduklarından parçacıklar, [[Richard Feynman]] tarafından türetilen "[[parton (fizik)|parton]]" olarak adlandırdı.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk=Richard |son=Feynman |yazarlink=Richard Feynman |başlık=Very High-Energy Collisions of Hadrons |dergi=Physical Review Letters |cilt=23 |basım=24 |sayfalar=1415-1417 |yıl=1969 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.23.1415}}</ref><ref>{{Dergi kaynağı |yazar=Kretzer; S. ''et al.'' |başlık=CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects |dergi=Physical Review D |cilt=69 |basım=11 |sayfa=114005 |yıl=2004 |dil=İngilizce |id={{arXivArxiv|hep-ph/0307022}} |doi=10.1103/PhysRevD.69.114005}}</ref>{{kdş|Griffiths|2008|p=42}} Bu deneyler sırasında gözlemlenen cisimler, diğer çeşnilerin de keşfedilmesiyle daha sonra yukarı ve aşağı kuark olarak tanımlanacaktı.{{kdş|Peskin|Schroeder|1995|p=556}} Buna rağmen parton, hadronların bileşenlerini (kuarklar, antikuarklar ve gluonlar) tanımlayan ortak bir terim olarak kullanımda kaldı.
 
Garip kuarkın varlığı SLAC'deki saçılma deneyleri ile dolaylı olarak doğrulandı. Bu, Gell-Mann ve Zweig'ın üç kuark modelinin gerekli bileşeni olmasının yanı sıra, 1947'de kozmik ışınlarda keşfedilen [[kaon]] (K) ve [[pion]] (π) hadronları için de açıklama getirmekteydi.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=V. V. |son=Ezhela |yıl=1996 |başlık=Particle Physics |sayfa=2 |yayımcı=Springer |isbn=1563966425 |dil=İngilizce}}</ref> 1970'teki bir araştırmada Glashow, [[Yannis İliopulos]] ve [[Luciano Maiani]]; [[çeşni değiştiren nötr akım]]ları açıklayan [[GIM mekanizması]]nı ortaya attı. Bu teorik model, henüz keşfedilmemiş tılsım kuarkın varlığına dair yeni kanıtlar oluşturmaktaydı.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk1=S. L. |son1=Glashow |ilk2=Y. |son2=İliopulos |ilk3=L. |son3=Maiani |başlık=Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry |dergi=Physical Review D |cilt=2 |sayı=7 |sayfalar=1285-1292 |yıl=1970 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevD.2.1285}}</ref>{{kdş|Griffiths|2008|p=44}} Var olması gerektiği düşünülen kuark çeşnisi sayısı 1973 yılında, [[Makoto Kobayashi]] ve [[Toshihide Maskawa]] başka bir kuark çifti olmasının, [[CP ihlali]]nin deneysel gözlemiyle açıklanabileceğini ifade etmesiyle altıya yükseldi.<ref name="KM">{{Dergi kaynağı |ilk1=M. |son1=Kobayashi |ilk2=T. |son2=Maskawa |başlık=CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction |url=http://ptp.ipap.jp/link?PTP/49/652/pdf |dergi=[[Progress of Theoretical Physics]] |cilt=49 |basım=2 |sayfalar=652-65 |yıl=1973 |doi=10.1143/PTP.49.652 |dil=İngilizce}}</ref>
Buradaki ''V''<sub>''ij''</sub>, ''i'' çeşnili kuarkın ''j'' çeşnili kuarka (veya tam tersi) dönüşümünün eğilimini gösterir.<ref group="nb">Bir kuarkın başka bir kuarka bozunmasının gerçekteki olasılığı; bozunan kuarkın kütlesi, [[bozunma ürünü|bozunma ürünlerinin]] kütleleri ve CKM matrisindeki denk gelen elemanın yanı sıra diğer değişkenlerin de dahil olduğu karmaşık bir fonksiyondur. Bu olasılık, denk gelen CKM girişinin büyüklüğünün karesi ile orantılıdır (ancak eşit değildir).</ref>
 
Leptonlar (yukarıdaki beta bozunması diyagramındaki W bozonunun sağı tarafı) için de bunun eşdeğeri olan [[PMNS matrisi|Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata matrisi]] (PMNS matrisi) bulunmaktadır.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk1=Z. |son1=Maki |ilk2==M. |son2=Nakagawa |ilk3=S. |son3=Sakata |başlık=Remarks on the Unified Model of Elementary Particles |url=http://ptp.ipap.jp/link?PTP/28/870/pdf |dergi=[[Progress of Theoretical Physics]] |cilt=28 |basım=5 |sayfa=870 |yıl=1962 |dil=İngilizce |doi=10.1143/PTP.28.870}}</ref> CMK ve PMNS matrisleri birlikte bütün çeşni dönüşümlerini tanımlamaktadır, ancak ikisi arasındaki bağlantı henüz net değildir.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk1=B. C. |son1=Chauhan |ilk2=M. |son2=Picariello |ilk3=J. |son3=Pulido |ilk4=E. |son4=Torrente-Lujan |başlık=Quark–lepton complementarity, neutrino and standard model data predict {{fizik parçacık|θ|TR=PMNS|BR=13}} = {{val|9|+1|-2|u=°}} |dergi=[[European Physical Journal]] |cilt=C50 |basım=3 |sayfalar=573-578 |id={{ArXivArxiv|hep-ph/0605032}} |doi=10.1140/epjc/s10052-007-0212-z |yıl=2007 |dil=İngilizce}}</ref>
 
=== Güçlü etkileşim ve renk yükü ===
Kuantum renk dinamiğinin tanımladığı gibi kuarklar arasındaki güçlü etkileşime, gluonlar olarak bilinen kütlesiz [[vektör bozonu|vektör]] [[ayar bozonu|ayar bozonları]] aracılık eder. Her bir gluon, birer renk yükü ile antirenk yükü taşır. Parçacık etkileşimlerinin standart referans sisteminde gluonlar, kuarklar arasında sürekli olarak sanal emisyon ve absorbsiyon yolları ile takas edilir. Bir gluon kuarklar arasında taşındığında, hem kuarkta hem de gluonda renk değişimi olur. Örneğin bir kırmızı kuark bir kırmızı-antiyeşil gluon yayarsa, yeşile ya da bir yeşil kuark bir kırmızı-antiyeşil gluon soğurursa kırmızıya dönüşür. Böylece, her kuarkın rengi sürekli değişirken güçlü etkileşim korunmuş olur.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=R. P. |son=Feynman |başlık=[[QED: The Strange Theory of Light and Matter]] |basım=1. |sayfalar=136-137 |yayımcı=[[Princeton University Press]] |yıl=1985 |isbn=0-691-08388-6 |dil=İngilizce}}</ref><ref>{{Kitap kaynağı |ilk=M. |son=Veltman |başlık=Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics |sayfalar=45-47 |yayımcı=World Scientific |yıl=2003 |isbn=981238149X |dil=İngilizce}}</ref><ref>{{Kitap kaynağı |ilk1=F. |son1=Wilczek |ilk2=B. |son2=Devine |başlık=Fantastic Realities |sayfa=85 |yayımcı=World Scientific |yıl=2006 |isbn=981256649X |dil=İngilizce}}</ref>
 
Gluonlar renk taşıdıklarından, diğer gluonları yayma ve soğurma yetisine sahiptirler. Bu da [[asimptotik özgürlük]] olarak adlandırılan kuarkların birbirlerine yakınlaşırken aralarındaki renk dinamiği bağlanma kuvvetinin zayıflamasına sebep olur.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk1=F. |son1=Wilczek |ilk2=B. |son2=Devine |başlık=Fantastic Realities |sayfa=400ff |yayımcı=World Scientific |yıl=2006 |isbn=981256649X |dil=İngilizce}}</ref> Diğer taraftan kuarklar arasındaki mesafe arttığında bağlanma kuvveti de güçlenir. Renk alanı gerilmiş bir hâle gelir ve alanı güçlendirmek için uygun renkten daha çok gluon kendiliğinden yaratılır. Belli enerji eşiğinin üzerinde kuark ve antikuark [[çift üretimi|çiftleri üretilir]]. Çiftler, ayrılmış kuarklar ile bağlanır ve yeni hadronların oluşmasına sebep olur. Kuarkların hiçbir zaman izole bir şekilde görülemeyeceğini söyleyen bu olgu [[renk hapsi]] olarak tanımlanmaktadır.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=M. |son=Veltman |başlık=Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics |sayfalar=295-297 |yayımcı=World Scientific |yıl=2003 |isbn=981238149X |dil=İngilizce}}</ref>{{kdş|Yulsman|2002|p=55}} Bu [[hadronlaşma]] süreci, yüksek enerjili çarpışmalarda oluşan kuarkların bir başka yolla etkileşime girmeye başlamasından önce meydana gelir. Buradaki tek istisna, hadronize olmadan önce bozunmaya uğrayabilen üst kuarktır.<ref name=Garberson>{{ArXivArxiv kaynağı |author=F. Garberson |title=Top Quark Mass and Cross Section Results from the Tevatron |year=2008 |eprint=0808.0273 |language=İngilizce}}</ref>
 
=== Deniz kuarkları ===
 
=== Kuark maddesinin diğer evreleri ===
[[Dosya:QCDphasediagram tr.svg|sağ|thumb|300px|[[Kuark maddesi]] [[faz diyagramı]]nın niteleyici sunumu. Şemanın kesin ayrıntıları devam eden çalışmaların bir konusudur.<ref name=Ruester>{{Dergi kaynağı |ilk1=S. B. |son1=Rüester |ilk2=V. |son2=Werth |ilk3=M. |son3=Buballa |ilk4=I. A. |son4=Shovkovy |ilk5=D. H. |son5=Rischke |başlık=The phase diagram of neutral quark matter: Self-consistent treatment of quark masses |dergi=Physical Review D |cilt=72 |sayfa=034003 |yıl=2005 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevD.72.034004 |id={{arxivArxiv|hep-ph/0503184}}}}</ref><ref name=Alford>{{Dergi kaynağı |ilk1=M. G. |son1=Alford |ilk2=K. |son2=Rajagopal |ilk3=T. |son3=Schaefer |ilk4=A. |son4=Schmitt |başlık=Color superconductivity in dense quark matter |dergi=[[Reviews of Modern Physics]] |cilt=80 |sayfalar=1455-1515 |yıl=2008 |dil=İngilizce |doi= 10.1103/RevModPhys.80.1455 |id={{arxivArxiv|0709.4635}}}}</ref>]]
Yeterli düzeyde uç şartlar altında, kuarklar hapisten kurtularak serbest parçacık haline gelebilir. Asimptotik özgürlük boyunca, yüksek sıcaklıkta güçlü etkileşim zayıflar. Nihayetinde renk hapsi kaybolacak ve serbest hareket eden kuarklar ve gluonların son derece sıcak bir [[plazma]]sı oluşabilecektir. Maddenin bu teorik evresine [[kuark-gluon plazması]] adı verilir.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk=S. |son=Mrowczynski |dergi=[[Acta Physica Polonica B]] |başlık=Quark–Gluon Plasma |url=http://th-www.if.uj.edu.pl/acta/vol29/pdf/v29p3711.pdf |cilt=29 |sayfa=3711 |yıl=1998 |dil=İngilizce |id={{arxivArxiv|nucl-th|9905005}}}}</ref> Bu durum için gerekli olan kesin koşullar bilinmemekle birlikte çeşitli tartışma ve deney konusu olmuştur. 2000'lerdeki tahminler, gerekli sıcaklığın {{val|1.90|0.02|e=12}} [[kelvin]] olduğunu göstermektedir.<ref>{{Dergi kaynağı |ilk1= Z. |son1=Fodor |ilk2=S. D. |son2=Katz |başlık = Critical point of QCD at finite T and μ, lattice results for physical quark masses |dergi = [[Journal of High Energy Physics]] |cilt = 2004 |pages=50 |yıl = 2004 |dil=İngilizce |id = {{arxivArxiv|hep-lat/0402006}} |doi = 10.1088/1126-6708/2004/04/050}}</ref> 1980'lerde ve 1990'larda [[Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi]]nde (CERN) yapılan denemelere karşın şimdiye kadar serbest kuarklar ve gluonlar için gereken koşullara hiçbir zaman erişilememiştir. Öte yandan 2000'li yıllarda [[Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı]]'nda gerçekleştirilen deneyler sonucunda "neredeyse kusursuz" [[akışkanlar dinamiği|akışkan hareketi]] yapan sıvı benzeri [[kuark maddesi]] için kanıtlar bulunmuştur.<ref name="RHIC" >{{Web kaynağı | url = http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=05-38 | başlık = RHIC Scientists Serve Up "Perfect" Liquid | yayımcı = Brookhaven Ulusal Laboratuvarı | yıl = 2005 | arşivurl = http://web.archive.org/web/20120716201238/http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=05-38 | arşivtarihi = 16 Temmuz 2012}}</ref>
 
Kuark-gluon plazması, ağır kuark çiftlerinin sayı bakımından yukarı ve aşağı kuark çiftlerinden büyük farkla fazla olması ile nitelendirilebilir. Hadronların kararlı olamayacağı kadar yüksek bir sıcaklığa sahip olan [[Büyük Patlama]] sonrasındaki 10<sup>−6</sup> saniyeden öncesinde, [[kuark dönemi]] olarak adlandırılan dönemde, evrenin kuark-gluon plazması ile dolu olduğu düşünülmektedir.{{kdş|Yulsman|2002|p=75}}
1.203.761

değişiklik