物理学

ウォーク理論クォークりろん

ウォーク理論(英:quark theory)とは、ハドロンとよばれる一群の素粒子は、クォークと名づけられた基本粒子の束縛系であるとする学説。
クォークモデルは、二人の物理学者マレー・ゲルマンとジョージ・ツワイクによって独立に1964年に提唱された。

クォークはハドロンを系統立てる枠組みの一部として導入され、SLACにおける深非弾性散乱実験により物理的な存在の証拠が1968年に発見された。

クォークのフレーバーの6つが全て加速器実験により観測されており、最後に見つかったものは1995年にフェルミラボで見つかったトップクォークである。

クォークという名称は、1963年にモデルの提唱者の一人であるマレー・ゲルマンにより、ジェイムズ・ジョイスの小説「フィネガンズ・ウェイク」中の一節 「Three quarks for Muster Mark」から命名された 。

クォークとは

クォーク (quark)とは、素粒子グループの一つ。
レプトンとともに物質の基本的な構成要素であり、クォークはハドロンを構成する。(クオークと表記することもある)

クォークは、現在の実験的事実からでは内部構造を持たないとされており、レプトン・ゲージ粒子・ヒッグス粒子とともに標準模型を構成する素粒子のグループである。

クォークは、6種類(フレーバーと呼ばれる)存在し、三つの世代を形成する。

世代 名前 記号
第一世代 アップ u
ダウン d
第二世代 チャーム c
ストレンジ s
第三世代 トップ t
ボトム b

各世代は、電荷が正のものと負のもので対を作っている。クォークの質量は世代が上がるごとに増加する。より重たいクォークは粒子崩壊(高質量状態から低質量状態への変換)の過程を経てすぐにアップおよびダウンクォークに変化する。

ハドロンとクォーク

クォークモデルが確立するまではハドロンが強い相互作用を行う粒子であり、また素粒子であると考えられていた。しかし異常磁気モーメントの問題、特に電荷を持たない中性子が強い磁気モーメントを持つ事は未解決問題であるとされていた。
加えて新たなハドロンの発見が続き、結局は核子について、より小さい構成要素による構造を仮定せざるを得なくなった。

現在では、ハドロンは、6種類のクォークとハドロン内部で強い相互作用を伝播する8種類のグルーオンとから構成されるものとして考えられている。

フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 クォーク

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