Quark Nedir?

Kuark, atom çekirdeğindeki protonları ve nötronları oluşturan küçük bir teorik parçacıktır. Tutkallarla birlikte kuarklar ayrıca, mesyanlar gibi stabil olmayan daha egzotik hadronları oluşturur. Teorik olarak adlandırılır, çünkü varlığının daha iyi bir fizik teorisi oluşturduğunu varsayarken, hiçbir zaman doğrudan gözlemlenmemiştir.

Leptonlarla birlikte - elektronlar, müonlar, tau ve bunlarla ilişkili nötrinolar ve antipartiküller - kuarklar evrendeki tüm görünür maddeleri oluşturur. Dört temel kuvvet boyunca birbirleriyle etkileşime giren tek temel partiküllerdir: güçlü nükleer kuvvet, zayıf nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvet ve yerçekimi. Bu parçacıkların temel bir özelliği hapsidir - tüm kuarklar hadronları oluşturur ve mutlaka bağımsız değildir. Fiziksel özelliklerinin tanımları, atom çekirdeğini bir arada tutan güçlü nükleer kuvvet teorisi olan kuantum kromodinamiğinden (QCD) ortaya çıkmıştır.

Diğer tüm atom altı parçacıklar gibi kuarklar da üç kuantum sayılarıyla ayrıntılı olarak tanımlanabilir: spin J, parite P ve kütle m. Asla izole edilmediklerinden, bu özelliklerin oluşturdukları daha büyük parçacıkları gözlemleyerek çıkarsamaları gerekir. Bilinen altı tür vardır: yukarı, aşağı, çekicilik, garip, üst ve alt. Bu isimler tamamen isteğe bağlıdır ve her kuarkın özellikleri hakkında hiçbir şey önermez.

Evrenin çoğunluğunu oluşturan normal madde, parçacıkların en hafif olan yukarı ve aşağı kuarklardan oluşur. Bir proton iki yukarı ve bir aşağı kuarktan, bir nötron ise iki aşağı ve bir yukarı kuarktan oluşur.

Kuarklar, ışık kare hızı üzerinden GeV (giga elektron volt) cinsinden ölçülen değişken kütlelere sahiptir. Atom altı parçacıklar, gram cinsinden kütle yerine ürettikleri enerji cinsinden ölçülür. Aşağı kuark, yukarıdan iki kat daha büyüktür. Garip, aşağı kuarkın 20 katı kadar büyük. Tılsım kuarkı bundan yaklaşık 10 kat daha büyüktür, onu sonuncusundan üç kat daha büyük olan en alt kısım ve son olarak da en fazla olan en büyük kuarktır. Artan kütle partikül kıtlığına karşılık gelme eğilimindedir ve tezahürü için daha egzotik fiziksel koşullar gerektirir.

Fizikçiler, gluonlarla bağlanan sürekli kuarklardan oluşan varsayımsal bir kafes olan teorik kuark meselesi arayışındalar. Bu tür bir maddenin fiziksel olarak mümkün olup olmadığı henüz bilinmemektedir. Eğer öyleyse, muhtemelen henüz bir kara deliğe çökmemiş olan, son derece kompakt yıldızların çekirdeğinde bulunur.