Free Press

En kvark är en liten partikel som utgör protoner och neutroner. Atomer består av protoner, neutroner och elektroner. En gång trodde man att alla dessa tre var fundamentala partiklar, som inte kan delas upp i något mindre. Efter uppfinningen av partikelacceleratorn upptäckte man att elektroner är fundamentala partiklar, men att neutroner och protoner inte är det. Neutroner och protoner består av kvarkar, som hålls samman av gluoner.

Sex av partiklarna i standardmodellen är kvarkar (visas i lila). Var och en av de tre första kolumnerna bildar en generation av materia.

Det finns sex typer av kvarkar. Typerna kallas för flavourer. Aromerna är up, down, strange, charm, top och bottom. Upp-, charm- och toppkvarkar har en laddning på +2⁄3, medan ned-, strange- och bottenkvarkar har en laddning på -1⁄3. Varje kvark har en matchande antikvark. Antiquarks har en laddning som är motsatt den som deras kvarkar har; vilket innebär att upp-, charm- och toppantiquarks har en laddning på -2⁄3 och att ned-, strange- och bottenantiquarks har en laddning på +1⁄3.

Endast upp- och nedkvarkar finns inuti atomer av normal materia. Två uppåtriktade kvarker och en nedåtriktad bildar en proton (2⁄3 + 2⁄3 – 1⁄3 = +1 laddning) medan två nedåtriktade kvarker och en uppåtriktad bildar en neutron (2⁄3 – 1⁄3 – 1⁄3 = 0 laddning). De övriga fyra smakerna förekommer inte naturligt på jorden, men de kan tillverkas i partikelacceleratorer. Några av dem kan också finnas inuti stjärnor.

När två eller flera kvarkar hålls samman av den starka kärnkraften kallas den bildade partikeln för en hadron. Kvarkar som utgör kvantantalet i hadroner kallas ”valencekvarkar”. De två familjerna av hadroner är baryoner (som består av tre valenskvarkar) och mesoner (som består av en kvark och en antikvark).

När kvarkar sträcks längre och längre blir kraften som håller ihop dem större. När det kommer till den punkt då kvarkar separeras bildar de två uppsättningar kvarkar, eftersom den energi som läggs på att försöka separera dem är tillräcklig för att bilda två nya kvarkar.

En bild på en neutron. ”U” står för en uppåtriktad kvark och ”d” står för en nedåtriktad kvark. En neutron består av tre kvarkar och är en baryon (en typ av hadron). Färgerna representerar färgen stark kraft i kvantteorin.

Idén (eller modellen) för kvarkar föreslogs av fysikerna Murray Gell-Mann och George Zweig 1964. Andra forskare började söka efter bevis för kvarkar och lyckades senare 1968

.