Free Press

Un quark este o particulă minusculă care compune protonii și neutronii. Atomii sunt formați din protoni, neutroni și electroni. Cândva s-a crezut că toate cele trei sunt particule fundamentale, care nu pot fi descompuse în nimic mai mic. După inventarea acceleratorului de particule, s-a descoperit că electronii sunt particule fundamentale, dar neutronii și protonii nu sunt. Neutronii și protonii sunt compuși din quarci, care sunt ținuți împreună de gluoni.

Șase dintre particulele din Modelul Standard sunt quarci (reprezentate în mov). Fiecare dintre primele trei coloane formează câte o generație de materie.

Există șase tipuri de quarci. Tipurile se numesc arome. Aromele sunt up, down, strange, charm, top și bottom. Quarcii up, charm și top au o sarcină de +2⁄3, în timp ce quarcii down, strange și bottom au o sarcină de -1⁄3. Fiecărui quarc îi corespunde un antiquarc. Antiquarcurile au o sarcină opusă celei a quarcurilor lor; ceea ce înseamnă că antiquarcurile up, charm și top au o sarcină de -2⁄3, iar antiquarcurile down, strange și bottom au o sarcină de +1⁄3.

În interiorul atomilor de materie normală se găsesc doar quarcuri up și down. Doi quarci up și unul down formează un proton (2⁄3 + 2⁄3 – 1⁄3 = +1 sarcină), în timp ce doi quarci down și unul up formează un neutron (2⁄3 – 1⁄3 – 1⁄3 – 1⁄3 = 0 sarcină). Celelalte patru arome nu sunt observate în mod natural pe Pământ, dar pot fi produse în acceleratoarele de particule. Unele dintre ele pot exista și în interiorul stelelor.

Când doi sau mai mulți quarci sunt ținuți împreună de forța nucleară puternică, particula formată se numește hadron. Quarcii care alcătuiesc numărul cuantic al hadronilor sunt numiți „quarci de valență”. Cele două familii de hadroni sunt barionii (formați din trei quarcuri de valență) și mezonii (care sunt formați dintr-un quarc și un antiquark).

Când quarcurile sunt întinse din ce în ce mai departe, forța care le ține împreună devine mai mare. Când se ajunge la punctul în care quarcii sunt separați, ei formează două seturi de quarci, deoarece energia care este pusă în încercarea de a-i separa este suficientă pentru a forma doi noi quarci.

O imagine a unui neutron. ‘u’ reprezintă un quarc up, iar ‘d’ reprezintă un quarc down. Un neutron este alcătuit din trei quarci și este un barion (un tip de hadron). Culorile reprezintă culoarea forței puternice în teoria cuantică.

Ideea (sau modelul) pentru quarci a fost propusă de fizicienii Murray Gell-Mann și George Zweig în 1964. Alți oameni de știință au început să caute dovezi ale existenței quarcilor, reușind mai târziu, în 1968

.