d-кварк
d-кварк или нижний (также нейтронный[2]) (англ. down) кварк, принадлежит к первому поколению фундаментальных фермионов, имеет заряд −(1/3)e. Вместе с u-кварками d-кварки образуют нуклоны (протоны и нейтроны), которые являются основными составляющими атомного ядра. Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков.
| d-кварк (нижний кварк, даун-кварк) (d) | |
|---|---|
 Протон как структура из двух u-кварков и одного d-кварка | |
| Состав | фундаментальная частица |
| Семья | Фермион |
| Группа | Кварк |
| Поколение | Первое |
| Участвует во взаимодействиях |
сильное, слабое, электромагнитное, гравитационное |
| Кол-во типов | 3 |
| Масса | 4,79±0,07 МэВ[1] |
| Теоретически обоснована | Гелл-Манн, Цвейг (1964) |
| Обнаружена | 1967 |
| Квантовые числа | |
| Электрический заряд | −1/3 e |
| Цветной заряд | r, g, b |
| Спин | ½ ħ |
| Кол-во спиновых состояний | 2 |
Квантовые числа
Спин d-кварка равен 1/2, чётность положительна. Проекции изоспина и слабого изоспина равны −1/2 (знак противоположен u-кварку). Барионное число равно +1/3; а лептонное число, странность, очарование, истинность и красота равны 0. Как и другие кварки, d-кварк несёт один из трёх цветовых зарядов (условно называемые красным, синим и зелёным).
Масса
Масса d-кварка, по последним данным, составляет 4,79±0,07 МэВ[1], он второй по лёгкости среди кварков после u-кварка.
История
Существование d-кварков впервые было предсказано в 1964 г., когда Гелл-Манн и Цвейг разработали кварковую модель. Первые экспериментальные доказательства были получены в экспериментах по глубоко неупругому рассеянию в SLAC в 1967 г.
Адроны, содержащие d-кварк
- Мезоны:
- Заряженные пионы содержат d-кварк и u-антикварк (или наоборот), а нейтральный пион линейную комбинацию d-кварка и d-антикварка и u-кварка и u-антикварка (как и более тяжёлые ρ- и ω-мезоны, см. ниже)
- Нейтральные каоны содержат один d-кварк или один d-антикварк.
- Мезоны η и η', не имеющие аромата, являются линейной комбинацией нескольких кварк-антикварковых пар, в том числе и d-кварка и d-антикварка.
- ρ±-мезоны имеют тот же состав, что и заряженные пионы, только их спин равен 1, а не 0.
- Нейтральные B-мезоны и заряженные D± мезоны содержат d-кварки и d-антикварки.
- Барионы:
- Нейтрон (n) содержит два d-кварка, а протон (p) — один.
- Положительный, нейтральный и отрицательный дельта-барионы (Δ+, Δ0, Δ−) содержат один, два и три d-кварка соответственно.
- Нейтральная лямбда-частица (Λ0) содержит один d-кварк. Очарованная положительная лямбда-частица (Λ+c) аналогично.
- Нейтральная сигма-частица (Σ0) и отрицательная сигма-частица (Σ−) содержат один и два d-кварка соответственно.
- Отрицательная кси-частица (Ξ−) и очарованная нейтральная кси-частица (Ξ0c) содержат d-кварк.
- Античастицы вышеупомянутых барионов содержат d-антикварк.
Примечания
- Легчайшие кварки взвешены с невероятной точностью (недоступная ссылка). Membrana (07.04.2010). Дата обращения: 1 марта 2012. Архивировано 27 мая 2012 года.
- Кварки и восьмеричный путь