"Kuark" sayfasının sürümleri arasındaki fark

düzeltme AWB ile
k (düzeltme)
(düzeltme AWB ile)
Hadronların [[kuantum sayısı|kuantum sayılarını]] belirleyen kuarklara değerlik kuark denir. Bununla birlikte hadronlar, kuantum sayısına etki etmeyen sonsuz sayıda [[sanal parçacık|sanal]] (veya [[#deniz kuarkları|deniz]]) kuark, antikuark ve [[gluon]] barındırabilir.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk1=B. |son1=Povh |ilk2=C. |son2=Scholz |ilk3=K. |son3=Rith |ilk4=F. |son4=Zetsche |başlık=Particles and Nuclei |sayfa=98 |yayımcı=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |dil=İngilizce |yıl=2008 |isbn=3540793674}}</ref> Üç değerlik kuarklı [[baryon]]lar ve bir değerlik kuark ile bir antikuarklı [[mezon]]lar olmak üzere iki farklı hadron ailesi vardır.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=P. C. W. |son=Davies |başlık=The Forces of Nature |yayımcı=[[Cambridge University Press]] |yıl=1979 |bölüm=Bölüm 6.1 |dil=İngilizce |isbn=052122523X}}</ref> En yaygın görülen baryonlar, [[atom çekirdeği]]ni oluşturan [[proton]] ve [[nötron]]dur.<ref name="Knowing">{{Kitap kaynağı |ilk=M. |son=Munowitz |başlık=Knowing |sayfa=35 |yayımcı=[[Oxford University Press]] |yıl=2005 |dil=İngilizce |isbn=0195167376}}</ref> Hadronların büyük bir bölümü bilinmekte olup ([[baryonlar listesi]] ile [[mezonlar listesi]] maddelerine bakınız) bunların çoğu kuark bileşenleri ve yapıtaşını oluşturan kuarkların kazandırdığı özelliklerle ayırt edilirler.<ref group="nb">p ile Δ<sup>+</sup> ve n ile Δ<sup>0</sup> gibi bazı baryonlar aynı kuark içeriğine sahiptirler. Bu durumlarda Δ parçacıkları proton ve nötronun uyarılmış durumları olarak nitelendirilirler.</ref><ref>{{Kitap kaynağı |son1=Serway |ilk1=Raymond A. |son2=Jewett |ilk2=John W. |başlık=Finding Patterns in the Particles |sayfa=1067 |yayımcı=[[Cengage|Cengage Learning]] |yıl=2005 |isbn=053449143X |baskı=4 |dil=İngilizce |url=http://books.google.com/books?id=1DZz341Pp50C&pg=PA1067&lpg=PA1067&dq=%22bottomness%22+quark&source=bl&ots=RjB6hCGRpm&sig=mG00q0MNz4VDcV1Mb_eNARDKej8&hl=tr&ei=cLqmS5HJOJyL_AaQi6zpCQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CDUQ6AEwCTgU#v=onepage&q=%22bottomness%22%20quark&f=false}}</ref> Varlıkları, kuark modelinin oluşturulmasından beri tahmin edilen daha fazla değerlik kuarka sahip [[egzotik hadron]]lar olan [[pentakuark]]lar ({{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|antiquark}}) 2015 yılında [[LHCb deneyi]] sırasında keşfedilirken<ref name="LHCbpenta">{{dergi kaynağı |ilk=R. |son=Aaij |collaboration=[[LHCb deneyi|LHCb iş birliği]] |yıl=2015 |başlık=Observation of J/ψp Resonances Consistent with Pentaquark States in Λ{{su|p=0|b=b}}→J/ψK<sup>−</sup>p Decays |dergi=Physical Review Letters |cilt=115 |sayı=7 |sayfa=072001 |arxiv=1507.03414 |bibcode=2015PhRvL.115g2001A |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.115.072001}}</ref> [[tetrakuark]]ların ({{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|quark}}{{Atomaltı parçacık|antiquark}}{{Atomaltı parçacık|antiquark}}) varlığı henüz ispatlanamamıştır.<ref name="Belletetra">{{dergi kaynağı |son=Choi | ilk=S.-K. |collaboration=[[Belle deneyi|Belle iş birliği]] |yazarları-göster=etal |yıl=2007 |başlık=Observation of a Resonance-like Structure in the {{Atomaltı parçacık|Pion+-}}&Psi;&prime; Mass Distribution in Exclusive B&rarr;K{{Atomaltı parçacık|Pion+-}}&Psi;&prime; decays |dergi=Physical Review Letters |cilt=100 |sayı=14 |sayfa=142001 |dil=İngilizce |arxiv=0708.1790 |bibcode=2008PhRvL.100n2001C |doi=10.1103/PhysRevLett.100.142001}}</ref><ref name="LHCbtetra">{{dergi kaynağı |ilk=R. |son=Aaij |collaboration=[[LHCb deneyi|LHCb iş birliği]] |yıl=2014 |başlık=Observation of the Resonant Character of the Z(4430)<sup>−</sup> State |dergi=[[Physical Review Letters]] |cilt=112 |arxiv=1404.1903 |bibcode=2014PhRvL.112v2002A |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.112.222002}}</ref>
 
Temel fermiyonlar, her biri ikişer lepton ve kuarkı kapsayan üç [[nesil (parçacık fiziği)|nesilden]] oluşur. Birinci nesilde yukarı ve aşağı kuark, ikinci nesilde tılsım ve garip kuark, üçüncü nesilde üst ve alt kuark yer alır. Kuarkların ve diğer temel fermiyonların dördüncü nesli ile ilgili araştırmaların tamamı başarısızlıkla sonuçlanmış<ref>{{Dergi kaynağı |yazar=Amsler, C. ''et al.'' (Particle Data Group) |başlık=Review of Particle Physics: b′ (4th Generation) Quarks, Searches for |url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/q008.pdf |dergi=Physics Letters B |cilt=667 |basım=1 |sayfalar=1-1340 |yıl=2008 |dil=İngilizce |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018}}</ref> ve üç nesilden fazlası olmadığına dair doğrudan olmayan kanıtlar mevcuttur.<ref group="nb">Buna dair ana kanıtı, [[W ve Z bozonları|{{Atomaltı parçacık|Z boson0}} bozonunun]] [[Kalite faktörü|rezonans genişliğinin]], 4. nesil nötrinoların ~{{valDeğer|45|u=GeV/c2}} değerinden daha fazla kütleye sahip olmaya zorlaması oluşturmaktadır. Bu durum, diğer üç nesil nötrinoların kütlelerinin {{valDeğer|2|u=MeV/c2}} değerini geçmemesi durumuyla çelişki göstermektedir.</ref><ref>{{Dergi kaynağı |ilk=D. |son=Decamp |başlık=Determination of the number of light neutrino species |dergi=Physics Letters B |cilt=231 |basım=4 |sayfa=519 |yıl=1989 |dil=İngilizce |doi=10.1016/0370-2693(89)90704-1}}</ref><ref>{{Dergi kaynağı |ilk=A. |son=Fisher |başlık=Searching for the Beginning of Time: Cosmic Connection |url=http://books.google.com/books?id=eyPfgGGTfGgC&pg=PA70&dq=quarks+no+more+than+three+generations&lr=&as_brr=3&ei=BZjvSeDyKo7skwTFrPnvAw |dergi=[[Popular Science]] |cilt=238 |basım=4. |sayfa=70 |yıl=1991 |dil=İngilizce}}</ref> Daha yüksek nesillerde yer alan parçacıkların genellikle daha büyük kütleye ve daha az kararlılığa sahip olmaları, [[zayıf etkileşim]]ler vasıtasıyla [[parçacık bozunması|bozunarak]] daha küçük nesilli parçacıklara dönüşmesine yol açar. Sadece birinci nesildeki (yukarı ve aşağı) kuarklar doğada yaygın olarak bulunur. Daha ağır kuarklar sadece yüksek enerjili çarpışmalarda ([[kozmik ışın]]ları içerenler gibi) yaratılabilir ve hemen ardından bozunur. Ancak bu parçacıkların, [[evren]]in daha sıcak ve yoğun fazda olduğu [[Büyük Patlama]]'dan sonraki bir saniyenin ilk kesirlerin de bulundukları düşünülmektedir ([[kuark dönemi]]). Ağır kuarklar üzerine çalışmalar, [[parçacık hızlandırıcı]]lar gibi yapay olarak yaratılmış koşullarda yürütülmektedir.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=D. H. |son=Perkins |başlık=Particle Astrophysics |sayfa=4 |yayımcı=Oxford University Press |yıl=2003 |dil=İngilizce |isbn=0198509529}}</ref>
 
Elektrik yükü, kütle, renk yükü ve çeşniye sahip olan kuarklar çağdaş fiziğin dört [[temel kuvvet]]i olan [[elektromanyetizma]], [[kütle çekimi]], zayıf etkileşim ve güçlü etkileşimin tamamıyla etkileştiği bilinen tek parçacık ailesidir.<ref name="Knowing" /> Ancak kütle çekimi, görece daha büyük enerji ([[Planck enerjisi]]) veya daha uzun mesafe ([[Planck uzunluğu]]) görülen durumların dışında atomik skalada etkisizdir. Geçerli bir [[kuantum kütle çekimi]] teorisi var olmadığından, kütle çekimi Standart Model ile açıklanamaz.
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}} = {{valDeğer|9|+1|-2|u=°}} |dergi=[[European Physical Journal]] |cilt=C50 |basım=3 |sayfalar=573-578 |id={{Arxiv|hep-ph/0605032}} |doi=10.1140/epjc/s10052-007-0212-z |yıl=2007 |dil=İngilizce}}</ref>
 
=== Güçlü etkileşim ve renk yükü ===
| Tılsım
| c
| {{valDeğer|1275|25}}
| {{frac|1|2}}
| +{{frac|1|3}}
| Garip
| s
| {{valDeğer|95|5}}
| {{frac|1|2}}
| +{{frac|1|3}}
| Üst
| t
| {{valDeğer|173210|510}}&nbsp;±&nbsp;710
| {{frac|1|2}}
| +{{frac|1|3}}
| Alt
| b
| {{valDeğer|4180|30}}
| {{frac|1|2}}
| +{{frac|1|3}}
| <span style="text-decoration:overline;">b</span>
|}
<small><center>''J'' = [[toplam açısal momentum kuantum sayısı]], ''B'' = [[baryon sayısı]], ''Q'' = [[elektrik yükü]], ''I''<sub>3</sub> = [[izospin]], ''C'' = [[Tılsım (kuantum sayısı)|tılsım]], ''S'' = [[gariplik]], ''T'' = [[üstlük]], ''B''′ = [[altlık]]. <br />*{{valDeğer|173210|510}}&nbsp;±&nbsp;710 gibi gösterimler ölçüm kesinsizliğini belirtmektedir.</center></small>
 
== Etkileşen kuarklar ==
=== 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={{Arxiv|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={{Arxiv|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={{Arxiv|nucl-th|9905005}}}}</ref> Bu durum için gerekli olan kesin koşullar bilinmemekle birlikte çeşitli tartışma ve deney konusu olmuştur. 2000'lerdeki tahminler, gerekli sıcaklığın {{valDeğer|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 |sayfalar=50 |yıl = 2004 |dil=İngilizce |id = {{Arxiv|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}}
1.204.008

değişiklik