kuark

kuark, fizikteki temel parçacıklardan biridir. proton ve nötronlar gibi "hadronları" oluştururlar. proton ve nötronlar ise, atom çekirdeklerinin tamamlayıcı parçaları, olmazsa olmazlarıdır. kuarkları ve kuarkların büyük bir güç ile birbirine etkisini inceleyen bilim dalına ise "parçacık fiziği" denir.

kuarkların karşı parçacıklarına "antikuark" denir. kuark ve antikuarklar doğadaki 4 temel kuvvet ile etkileşime giren tek parçacıklardır. bu 4 kuvvet; kütleçekimi, elektromanyetizma, zayıf (nükleer) kuvvet ve güçlü (nükleer) kuvvettir.

bir kuarkın özelliklerinden biri de sınırlandırılma denilen özelliktir. bu özelliğe göre kuark asla yalnız başına gözlenemez, daima başka bir kuarkla birlikte gözlenir. bu durum ise kütle, spin (dönüş) ve eşlik gibi temel kuark özelliklerinin doğrudan belirlenmesini imkansız hale getirir. bu özellikleri keşfetmek için, kuarkların oluşturduğu parçacıklardan çıkarım yapmak zorunluluğumuz doğar.

bu şekilde ölçüm yapacak olursanız, kuarkların tam sayı olmayan bir spine (1/2, -1/2+1/2, -1/2+1/2, -1/2) sahip olduğunu görebilirsiniz. bu nedenle kuarklar "fermiyondur" ve "pauli dışlanma ilkesine" uyarlar.

kuarklar arasındaki güçlü kuvvet etkileşimleri sırasında; bir çift "renk" ve "antirenk" yüküne sahip kütlesiz vektör ölçülü (vector gauge) bozonları bulunduran gluon isimli parçacıkları takas ederler. gluonlar değişirken, kuarkın rengi de değişir. renk adı verilen bu kuvvet, kuarklar birbirine yakınken en zayıftır. aralarındaki mesafe arttıkça kuvvet de artar.

kuarklar renk kuvveti ile birbirlerine o kadar bağlıdır ki onları ayırmak için yeterli enerji varsa, kuark-antikuark çifti hemen boş bir kuark ile bağ kurar ve yeni bir hadron meydana getirir. bu yüzden kuarkları asla yalnız başına gözlemleyemeyiz.

bilinen 6 kuark türü vardır. bunlar; yukarı, aşağı, tılsım, acayip, üst ve alt kuarklarıdır.

kuarkın türü, özelliğini de belirler. +(2/3)e+(2/3)e+(2/3)e yüklü kuarklar yukarı kuark, -(1/3)e-(1/3)e-(1/3)e yüklü kuarklar ise aşağı kuark olarak adlandırılır. zayıf negatif veya pozitifliğe, zayıf izospinlere göre 3 nesil kuark vardır.ilk nesil, yukarı ve aşağı kuarklar, ikinci nesil tılsım ve acayip kuarklar, üçüncü nesil ise alt ve üst kuarklardır.

(b=1/3b=1/3b=1/3) ve lepton numarası (l=0l=0l=0) vardır. "kuarkın lezzeti", diğer özelliklerini eşsiz niteliklerini belirler. yukarı ve aşağı kuarklar sıradan maddelerin çekirdeklerindeki proton ve nötronları oluşturur. en hafif ve kararlı türler bunlardır. daha ağır kuarklar daha büyük enerji çarpışmaları sonucu oluşur ve hızla yukarı ya da aşağı kuarklara dönüşürler. bir proton iki tane yukarı kuark ve bir aşağı kuarkın birleşiminden, nötron ise bir yukarı ve iki aşağı kuark birleşiminden oluşur.