Kvarker – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

28. marts 2015

Kvarker

Hej Spørg om Fysik
Jeg undrer mig over, hvad det er for en ”mekanisme” der gør, at der ikke findes langlivede baryoner med tre u og tre d kvarker, men kun uud og udd (proton og neutron).

Delta partiklerne findes i uuu og ddd versionerne, men  er med spin 3/2 og er ekstremt kortlivede og nedfalder til protoner og neutroner (plus pioner). Hvorfor kan den tredie u eller d ikke presses stabilt ind??

Med venlig hilsen
A.H.A.

Kvarkerne har et baryontal = 1/3, som er bevaret. Derfor observerer man kun partikler, som er opbygget af tre kvarker kaldet baryoner eller mesoner, som er opbygget af en kvark plus en antikvark.

Begge partikeltyper kan indeholde yderligere kvark-antikvark par. De svage vekselvirkninger/kræfter kan omdanne en kvark til en anden. 

Protonen, som er den letteste baryon er stabil. Hvis man ser bort fra de svage var nogle af andre baryoner også stabile. Hvis massen er tilstrækkelig stor kan tung partikel f.eks. Delta(uuu) også henfalde til f.eks. (uud) + (u"anti"d), hvor jeg skriver antikvarken d som "anti"d.

Kvark-gluon-plasma

Både baryonerne og mesonerne optræder i symmetrimultipletter hørende til en egenskab som kaldes isospin. Medlemmerne af en multiplet har omtrent samme masse for en given værdi af kvarkernes isospin. 

Isospinnet af en u- eller d-kvark er 1/2 medens det er 0 for s-kvarken.

Nukleonerne har isospin 1/2  eller 3/2, hvor antallet i en multiplet er 2*isospin+1.
I modsætning til baryontallet bevarer de svage vekselvirkninger ikke isospinnet. 

Med venlig hilsen
Jørn Dines Hansen