O quark arriba ou quark u (símbolo: u) é o máis lixeiro de todos os quarks, un tipo de partícula elemental, e un constituínte fundamental da materia. Xunto co quark abaixo, forma os neutróns (un quark arriba e dous quarks abaixo) e os protóns (dous quarks arriba e un quark abaixo) dos núcleos atómicos. Forma parte da primeira xeración da materia, ten unha carga eléctrica de + e. Como todos os quarks, o quark arriba é un fermión elemental con spin , e experimenta as catro interaccións fundamentais: gravidade, electromagnetismo, interacción feble e interacción forte. A antipartícula do quark arriba é o antiquark arriba (ás veces chamado antiquark arriba ou simplemente antiarriba), que só se diferencia del en que algunhas das súas propiedades, como a carga, teñen igual magnitude pero signo oposto.
A súa existencia (xunto coa dos quarks abaixo e estraños) foi proposta en 1964 por Murray Gell-Mann e George Zweig para explicar o esquema de clasificación dos hadróns coñecido como a Vía Óctuple. O quark arriba foi observado por primeira vez en experimentos realizados no Stanford Linear Accelerator Center en 1968.
Historia
Nos inicios da física de partículas (primeira metade do século XX), os hadróns como os protóns, neutróns e pións considerábanse partículas elementais. Porén, a medida que se descubriron novos hadróns, o denominado «zoolóxico de partículas» medrou desde unhas poucas partículas nas décadas de 1930 e 1940 ata varias ducias na década de 1950. As relacións entre elas non estaban claras ata 1961, cando Murray Gell-MannOrixinal: e Yuval Ne'emanOrixinal propuxeron independentemente un esquema de clasificación dos hadróns denominado Vía Óctuple, ou máis tecnicamente, a simetría de sabor SU(3).
Este esquema organizaba os hadróns en multipletes de isospín, mais a base física subxacente seguía sen estar clara. En 1964, Gell-Mann e George Zweig propuxeron independentemente o modelo de quarks, que daquela só incluía os quarks arriba, abaixo e estraño. Porén, aínda que o modelo explicaba a Vía Óctuple, non se atoparon probas directas da existencia dos quarks ata 1968 no Stanford Linear Accelerator Center. Os experimentos de dispersión inelástica profunda indicaron que os protóns tiñan estrutura interna, e que describilos como compostos por tres partículas máis fundamentais explicaba os datos (confirmando así o modelo de quarks).
Nun principio, moitos físicos mostraron reticencias a describir estes tres constituíntes como quarks e preferían a descrición en termos de partóns de Richard Feynman,... pero co paso do tempo a teoría dos quarks foi amplamente aceptada (véxase a Revolución de Novembro).
Masa A pesar de ser extremadamente común, a masa en repouso do quark arriba non está determinada con precisión, aínda que probablemente se sitúe entre 1,8 e 3,0 MeV/c2.
Cando se encontra en mesóns (partículas formadas por un quark e un antiquark) ou en barións (partículas formadas por tres quarks), a «masa efectiva» (ou «masa vestida») dos quarks aumenta debido á enerxía de ligazón da cromodinámica cuántica asociada ao campo de gluóns entre eles (véxase equivalencia masa-enerxía). A masa en repouso dos quarks arriba é tan pequena que non pode calcularse directamente sen ter en conta os efectos relativistas.
Notas
Véxase tamén Outros artigos
Quark abaixo
Isospín Modelo de quarks Mecánica cuántica
Bibliografía
Categoría:Partículas elementais Categoría:Física de partículas Categoría:Fermións