Kuark: Revizyonlar arasındaki fark

[[Standart Model]], günümüz itibarıyla bilinen tüm [[temel parçacık]]ları açıklayan bir [[teori]]dir.<ref>{{Dergi kaynağı |yazar=Amsler, C. ''et al.'' ([[Particle Data Group]]) |başlık= Higgs Bosons: Theory and Searches |url=http://pdg.lbl.gov/2009/reviews/rpp2009-rev-higgs-boson.pdf |dergi=[[Physics Letters|Physics Letters B]] |cilt=667 |basım=1 |sayfalar=1-1340 |yıl=2008 |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018}}</ref> Bu model kuarkların (q); [[yukarı kuark|yukarı]] (u), [[aşağı kuark|aşağı]] (d), [[tılsım kuark|tılsım]] (c), [[garip kuark|garip]] (s), [[üst kuark|üst]] (t) ve [[alt kuark|alt]] (b) olmak üzere altı [[çeşni (parçacık fiziği)|çeşnisini]] de kapsar.<ref name="HyperphysicsQuark">{{Web kaynağı | url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html | başlık = Quarks | yayımcı = [[Georgia Devlet Üniversitesi]] Fizik ve Astronomi Bölümü | ilk = R. | son = Nave | dil = İngilizce | iş = [[HyperPhysics]] | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20150905155121/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/particles/quark.html | arşivtarihi = 5 Eylül 2015 | erişimtarihi = 29 Eylül 2009 | ölüurl = no }}</ref> Kuarkların [[antiparçacık]]larına antikuark denir ve karşılık gelen kuarkın sembolünün üzerine çizgi eklenerek gösterilir (örneğin yukarı kuark için anti kuark <span style="text-decoration:overline;">u</span> ile gösterilir). [[Antimadde]]lerin genelinde olduğu gibi, antikuarklar da kendi kuarkı ile aynı [[kütle]]ye, [[ortalama ömür|ortalama ömre]] ve [[spin (fizik)|spine]] sahip olsa da [[elektrik yükü]] ve diğer [[yük (fizik)|yükleri]] [[Toplamaya göre ters|ters işaretlidir]].<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=S. S. M. |son=Wong |başlık=Introductory Nuclear Physics |basım=2. |sayfa=30 |dil=İngilizce |yayımcı=[[Wiley (yayınevi)|Wiley Interscience]] |yıl=1998 |isbn=0-471-23973-9}}</ref>

İlerleyen yıllarda, kuark modelinin altı kuarka genişletilmesi için bir takım öneriler getirildi. Bunlardan [[Haim Harari]] 1975'teki makalesinde, diğer kuarklar için "üst" ve "alt" terimlerini kullanan ilk kişi oldu.<ref name="Harari">{{Dergi kaynağı |ilk=Haim |son=Harari |yazarlink=Haim Harari |yıl=1975 |başlık=A new quark model for hadrons |dergi=Physics Letters B |cilt=57B |sayfa=265 |dil=İngilizce |doi=10.1016/0370-2693(75)90072-6}}</ref><ref name="StaleyTopBottomNames">{{Kitap kaynağı |ilk=K. W. |son=Staley |yıl=2004 |başlık=The Evidence for the Top Quark |url=http://books.google.com/books?id=K7z2oUBzB_wC&source=gbs_navlinks_s |sayfalar=31-33 |yayımcı=Cambridge University Press |isbn=9780521827102 |dil=İngilizce}}</ref> Alt kuark 1977'de, [[Leon Lederman]]'ın liderliğindeki bir ekip tarafından [[Fermilab]]'da gözlemlendi.<ref>{{Dergi kaynağı |yazar=Herb, S. W. ''et al''. |yıl=1997 |başlık=Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions |dergi=Physical Review Letters |cilt=39 |sayfa=252 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.39.252}}</ref><ref>{{Kitap kaynağı |ilk=M. |son=Bartusiak |başlık=A Positron named Priscilla |sayfa=245 |yayımcı=National Academies Press |yıl=1994 |dil=İngilizce |isbn=0309048931}}</ref> Bu, üst kuarkın varlığına dair bir göstergeydi; zira üst kuarkın yokluğunda alt kuark eşsiz kalmış olacaktı. Üst kuarkın gözlemlenmesi 1995'te, Fermilab'daki [[Fermilab'daki çarpıştırma dedektörü|CDF]]<ref name=CDF-1995>{{Dergi kaynağı |yazar=Abe, F. ''et al''. ([[Fermilab'daki çarpıştırma dedektörü|CDF deneyi]]) |yıl=1995 |başlık=Observation of Top Quark Production in <span style="text-decoration:overline;">p</span>p Collisions with the Collider Detector at Fermilab |dergi=Physical Review Letters |cilt=74 |sayfalar=2626-2631 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.74.2626}}</ref> ve [[D0 deneyi|DØ]]<ref name=D0-1995>{{Dergi kaynağı |yazar=Abachii, S. ''et al''. ([[D0 deneyi]]) |yıl=1995 |başlık=Search for High Mass Top Quark Production in p<span style="text-decoration:overline;">p</span> Collisions at {{radical|''s''}}&nbsp;=&nbsp;1.8&nbsp;TeV |dergi=Physical Review Letters |cilt=74 |sayfalar=2422-2426 |dil=İngilizce |doi=10.1103/PhysRevLett.74.2422}}</ref> takımları tarafından gerçekleştirilen deneylerde yaşandı.<ref name="Carithers"/> Bu kuarkın kütlesi, daha önce öngörülenden daha büyüktü.<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=K. W. |son=Staley |başlık=The Evidence for the Top Quark |url=http://books.google.com/books?id=K7z2oUBzB_wC&source=gbs_navlinks_s |sayfa=144 |yayımcı=Cambridge University Press |yıl=2004 |dil=İngilizce |isbn=0521827108}}</ref><ref name="BNLTop">{{Web kaynağı | url = http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=04-66 | başlık = New Precision Measurement of Top Quark Mass | dil = İngilizce | yayımcı = [[Brookhaven Ulusal Laboratuvarı]] | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20120508025041/http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=04-66 | arşivtarihi = 8 Mayıs 2012 | erişimtarihi = 26 Şubat 2010 | ölüurl = yes }}</ref>

[[Almanca]] kökenli olan kelime, bu dilde [[kesmik|bir süt ürünü]] anlamına gelmesinin yanı sıra "saçmalık" anlamı da taşımaktadır.<ref>{{Web kaynağı | başlık = What Does 'Quark' Have to Do with Finnegans Wake? | url = https://www.merriam-webster.com/words-at-play/quark | yayımcı = [[Merriam-Webster]] | dil = İngilizce | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20180627034313/https://www.merriam-webster.com/words-at-play/quark | arşivtarihi = 27 Haziran 2018 | erişimtarihi = 27 Haziran 2018 | ölüurl = no }}</ref><ref>{{Web kaynağı | ilk = Gerald E. P. | son = Gillespie | başlık = Why Joyce Is and Is Not Responsible for the Quark in Contemporary Physics | url = http://www.siff.us.es/iberjoyce/wp-content/uploads/2013/11/POJ-3.pdf | çalışma = Papers on Joyce 16 | dil = İngilizce | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20180117193750/http://www.siff.us.es/iberjoyce/wp-content/uploads/2013/11/POJ-3.pdf | arşivtarihi = 17 Ocak 2018 | erişimtarihi = 27 Haziran 2018 | ölüurl = no }}</ref> ''The Quark and the Jaguar'' adlı kitabında Gell-Mann, kuark adıyla ilgili daha ayrıntılı bilgi vermektedir:<ref name="Murray">{{Kitap kaynağı |ilk=Murray |son=Gell-Mann |başlık=The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex |sayfa=180 |yayımcı=[[Henry Holt and Company]] |yıl=1995 |dil=İngilizce |isbn=978-0805072532}}</ref>

Bir çeşninin kuarkı, başka bir çeşninin kuarkına sadece, parçacık fiziğindeki dört [[temel kuvvet]]ten biri olan [[zayıf etkileşim]] ile dönüşebilir. [[W ve Z bozonları|W bozonu]] yayımı veya soğurulması yoluyla herhangi bir türden yukarı tip kuark (yukarı, tılsım ve üst kuarklar) herhangi bir türden aşağı tip kuarka (aşağı, garip ve alt kuarklar) dönüşebilir ya da bu dönüşümün tersi gerçekleşebilir. Bu çeşni dönüşüm mekanizması, bir nötronun (n), bir proton (p), bir [[elektron]] (e^-) ve bir [[elektron nötrinosu#elektron antinötrinosu|elektron antinötrinosuna]] (<span style="text-decoration:overline;">v_e</span>) ayrıldığı [[beta bozunması]] [[radyoaktivite|radyoaktif]] sürecine sebep olur (sağ kısımdaki diygram). Bu olay nötrondaki (udd) aşağı kuarklardan birinin [[sanal parçacık|sanal]] bir W^- parçacığı yayarak bir yukarı kuarka dönüşmesi ile olur. Sonuçta nötron protona (uud) dönüşür. Sonrasında W^- bozonu da bir elektron ve bir elektron antinötrinosuna dönüşür.<ref name="SLAC">{{Web kaynağı | url = http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/weakinteract.html | başlık = Weak Interactions | dil = İngilizce | yayımcı = SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı | yıl = 2008 | iş = Virtual Visitor Center | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20111123112925/http://www2.slac.stanford.edu:80/vvc/theory/weakinteract.html | arşivtarihi = 23 Kasım 2011 | erişimtarihi = 27 Şubat 2010 | ölüurl = no }}</ref>

[[Kuantum renk dinamiği]]ne göre kuarklar, [[renk yükü]] olarak adlandırılan bir özelliğe sahiptir. Renk yükünün mavi, yeşil ve kırmızı olmak üzere rastgele belirlenmiş üç türü bulunur.<ref group="nb">Adına rağmen renk yükünün, görünür ışığın renk [[spektrum]]u ile hiçbir ilişkisi yoktur.</ref> Bunlardan her biri, sırasıyla antimavi, antiyeşil ve antikırmızı olmak üzere birer antirenk ile tamamlanır. Her kuark bir renk taşırken her antikuark da bir antirenk taşır.<ref>{{Web kaynağı | url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/forces/color.html#c2 | başlık = The Color Force | dil = İngilizce | yayımcı = Georgia Devlet Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü | ilk = R. | son = Nave | iş = HyperPhysics | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20150506093054/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu:80/hbase/Forces/color.html#c2 | arşivtarihi = 6 Mayıs 2015 | erişimtarihi = 28 Şubat 2010 | ölüurl = no }}</ref>

Modern parçacık fiziğinde [[ayar teorisi|ayar simetrileri]], parçacıklar arası etkileşimlerle ilgilidir. [[Özel birimsel grup|SU(3)]] (genellikle SU(3)_c şeklinde kısaltılır) rengi, kuarklardaki renk yüküyle ilgili ayar simetrisidir ve kuantum renk dinamiği için tanımlayıcı simetridir.{{kdş|Peskin|Schroeder|1995|p=Part III}} Kuantum renk dinamiğinin fiziği, üç boyutlu renk uzayında hangi yönlerin mavi, kırmızı ya da yeşil olarak tanındığından bağımsızdır. SU(3)_c renk dönüşümleri renk uzayındaki dönmelere denk gelir (matematiksel ifadeyle bir [[vektör uzayı|karmaşık uzay]]). Kuarkların renklerine göre ''f''_B, ''f''_G, ''f''_R<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=V. |son=Icke |başlık=The Force of Symmetry |sayfa=216 |yayımcı=Cambridge University Press |yıl=1995 |isbn=052145591X |dil=İngilizce}}</ref> alt türleri olan her kuark çeşnisi (''f'') bir triplet oluşturur: SU(3)_c'ün temel [[temsil teorisi|temsili]] altında dönüşen üç bileşenli bir [[alan (fizik)|kuantum alanı]].<ref>{{Kitap kaynağı |ilk=M. Y. |son=Han |başlık=A Story of Light |sayfa=78 |yayımcı=World Scientific |yıl=2004 |isbn=9812560343 |dil=İngilizce}}</ref> SU(3)_c'ün yerel olması, güçlü etkileşimin özelliklerini, bilhassa kuvvet taşıyıcıları olarak sekiz gluon türünün varlığını belirler.{{kdş|Peskin|Schroeder|1995|p=Part III}}<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.britannica.com/EBchecked/topic/486191/quantum-chromodynamics#ref=ref892183 | başlık = Quantum chromodynamics (physics) | yayımcı = [[Encyclopædia Britannica Online|''Encyclopædia Britannica'' Online]] | ilk = C. | son = Sutton | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20101209060247/http://www.britannica.com:80/EBchecked/topic/486191/quantum-chromodynamics#ref=ref892183 | arşivtarihi = 9 Aralık 2010 | erişimtarihi = 11 Mart 2010 | ölüurl = no }}</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 {{Değer|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 = httphttps://web.archive.org/web/20120716201238/http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=05-38 | arşivtarihi = 16 Temmuz 2012 | erişimtarihi = 19 Mart 2010 | ölüurl = no }}</ref>

* {{Web kaynağı | ilk1 = R. | son1 = Bowley | ilk2 = E. | son2 = Copeland | başlık = Quarks | url = http://www.sixtysymbols.com/videos/quarks.htm | çalışma = [[Sixty Symbols]] | dil = İngilizce | yayımcı = [[Brady Haran]], [[Nottingham Üniversitesi]] | arşivurl = httphttps://web.archive.org/web/20171220042625/http://sixtysymbols.com:80/videos/quarks.htm | arşivtarihi = 20 Aralık 2017 | erişimtarihi = 29 Haziran 2018 | ölüurl = no }}