O que é um quark?

Um quark é uma pequena partícula teórica que compõe prótons e nêutrons no núcleo atômico. Juntamente com os glúons, os quarks também compõem hadrons mais exóticos, como mesons, que não são estáveis. É chamado teórico porque, embora assumindo que sua existência contribua para uma melhor teoria da física, nunca foi observada diretamente.

Juntamente com os leptons - elétrons, muons, tau e seus neutrinos e antipartículas associados - os quarks compõem toda a matéria visível no universo. São as únicas partículas fundamentais que interagem entre si através de todas as quatro forças fundamentais: força nuclear forte, força nuclear fraca, força eletromagnética e gravidade. Uma propriedade básica dessas partículas é o confinamento - todos os quarks compõem os hadrons e nunca são necessariamente independentes. Descrições de suas propriedades físicas emergiram da cromodinâmica quântica (QCD), a teoria da forte força nuclear que mantém o núcleo atômico unido.

como umOutras partículas subatômicas, os quarks podem ser descritos exaustivamente por três números quânticos: spin j, paridade p e massa m. Como eles nunca são isolados, essas propriedades devem ser inferidas observando as partículas maiores que compõem. Existem seis tipos conhecidos: para cima, para baixo, charme, estranho, superior e inferior. Esses nomes são puramente arbitrários e não sugerem nada sobre as propriedades de cada quark.

A matéria normal que compõe a maioria do universo é compensada de quarks para cima e para baixo, que são os mais leves das partículas. Um próton é feito de dois e um quark, enquanto um nêutron é feito de dois e um quark.

Os quarks têm massas variadas, que são medidas em GEV (GIGA Electron-Volts) sobre a velocidade da luz ao quadrado. As partículas subatômicas são medidas em termos da energia que produzem, em vez de massa em gramas. O Quark Down é duas vezes mais enorme que o UP.O estranho é cerca de 20 vezes mais enorme que o quark de baixo. O quark de charme é cerca de 10 vezes mais enorme do que isso, seguido pelo fundo, que é cerca de três vezes mais enorme que o último e, finalmente, o quark superior, que é o mais massivo de todos. O aumento da massa tende a corresponder à escassez da partícula e requer condições físicas mais exóticas para sua manifestação.

Os físicos estão à procura de matéria de quarks teorizada, uma treliça hipotética feita de quarks contínuos conectados por glúons. Ainda não se sabe se esse tipo de matéria é fisicamente possível. Nesse caso, provavelmente seria encontrado no núcleo de estrelas extremamente compactas que ainda não entraram em colapso em um buraco negro.

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