O quark estraño ou quark s (do seu símbolo, s) é o terceiro máis lixeiro de todos os quarks, un tipo de partícula elemental. Os quarks estraños atópanse en partículas subatómicas chamadas hadrons. Exemplos de hadróns que conteñen quarks estraños inclúen kaons (), mesón D estraños (), sigma baryons (), e outras partículas estrañas.
Segundo a IUPAP, o símbolo s é o nome oficial, mentres que "strange" debe considerarse só como unha mnemotecnia. O nome sideways tamén se utilizou porque o quark s (pero tamén os outros tres quarks restantes) ten un I value de 0 mentres que os quarks u ("up") e d ("down") teñen valores de + e − respectivamente.
Xunto co quark encanto, forma parte da segunda xeración de materia. Ten unha carga eléctrica de e e unha masa en repouso de 95+9−3 MeV/c2. Como todos os quarks, o quark estraño é un fermión elemental con spin , e experimenta as catro interaccións fundamentais: gravitación, electromagnetismo, interaccións débiles e interaccións fortes. A antipartícula do quark estraño é o antiquark estraño (ás veces chamado antiestraño ou simplemente antiestraño), que se diferencia del só en que algunhas das súas propiedades teñen igual magnitude pero signo oposto.
A primeira partícula estraña (unha partícula que contén un quark estraño) foi descuberta por George Rochester e Clifford Butler no Departamento de Física e Astronomía, Universidade de Manchester en 1947 (kaons), coa existencia do propio quark estraño (e tamén a dos quarks up e down) postulada en 1964 por Murray Gell-Mann e George Zweig para explicar o esquema de clasificación eightfold way dos hadrons. A primeira evidencia da existencia dos quarks apareceu en 1968, en experimentos de dispersión inelástica profunda no Stanford Linear Accelerator Center. Estes experimentos confirmaron a existencia dos quarks up e down, e por extensión, dos quarks estraños, xa que eran necesarios para explicar o eightfold way.
Historia Nos inicios da física de partículas (primeira metade do século XX), os hadrons como os protóns, neutróns e pións eran considerados partículas elementais. Porén, descubríronse novos hadróns e o "zoolóxico de partículas" medrou duns poucos na década de 1930 e 1940 a varias ducias nos anos 1950. Algunhas partículas eran moito máis estables que outras; a maioría decaían mediante a interacción forte e tiñan vidas medias de arredor de 10−23 segundos. Cando decaían mediante a interacción débil, tiñan vidas medias de arredor de 10−10 segundos. Mentres estudaba estes decaementos, Murray Gell-Mann (en 1953) e Kazuhiko Nishijima (en 1955) desenvolveron o concepto de estrañeza (que Nishijima chamou carga eta, en referencia ao mesón eta ()) para explicar a "estrañeza" das partículas de longa vida media. A fórmula de Gell-Mann–Nishijima é o resultado destes esforzos para comprender os decaementos estraños.
A pesar do seu traballo, as relacións entre cada partícula e a base física detrás da propiedade de estrañeza seguían sen estar claras. En 1961, Gell-Mann Original: e Yuval Ne'emanOriginal propuxeron de maneira independente un esquema de clasificación de hadróns chamado eightfold way, tamén coñecido como simetría de sabor SU(3). Isto organizaba os hadróns en multipletes de isospín. A base física tanto do isospín como da estrañeza só se explicou en 1964, cando Gell-Mann e George Zweig propuxeron de maneira independente o modelo de quarks, que naquel momento consistía só nos quarks up, down e estraño. Os quarks up e down eran os portadores do isospín, mentres que o quark estraño era o portador da estrañeza. Aínda que o modelo de quarks explicaba o eightfold way, 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 subestruturas, e que estaban formados por tres partículas máis fundamentais que explicaban os datos (confirmando así o modelo de quarks).
Ao principio, a xente era reticente a identificar estes tres compoñentes como quarks, preferindo no seu lugar a descrición de Richard Feynman como partóns, pero co tempo a teoría dos quarks foi aceptada (véxase Revolución de novembro).
Notas
Véxase tamén Outros artigos Estranxeza Modelo de quarks Materia estraña Produción de estranxeza Strangelet Estrela estraña
Bibliografía
Categoría:Partículas elementais Categoría:Física de partículas Categoría:Fermións