d-кварк

d-кварк (нижний кварк, даун-кварк) <tr> <th>Символ</th> <td>d</td> </tr><tr> <td align="center" colspan="2"> Протон как структура из двух u-кварков и одного d-кварка</td> </tr><tr> <th>Состав</th> <td>Элементарная частица</td> </tr><tr> <th>Семья</th> <td>Фермион</td> </tr><tr> <th>Группа</th> <td>Кварк</td> </tr><tr> <th>Поколение</th> <td>Первое</td> </tr><tr> <th>Участвует во взаимодействиях</th> <td>сильное, слабое, электромагнитное, гравитационное</td> </tr><tr> <th>Теоретически обоснована</th> <td>Гелл-Манн, Цвейг (1964)</td></tr><tr> <th>Обнаружена</th> <td>1967</td><tr> <th>Кол-во типов</th> <td>3</td> </tr><tr> <th>Масса</th> <td>4,79±0,07 МэВ</td> </tr><tr> <th colspan=2 align=center>Квантовые числа</th> </tr><tr> <th>Электрический заряд</th> <td>−1/3 e</td> </tr><tr> <th>Цветной заряд</th> <td>r, g, b</td> </tr><tr> <th>Спин</th> <td>½ ħ</td> </tr><tr> <th>Кол-во спиновых состояний</th> <td>2</td> </tr>

d-кварк или нижний (также нейтронный) (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.

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, 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 <math>(\pi^{\pm})</math> содержат d-кварк и u-антикварк (или наоборот), а нейтральный пион <math>(\pi^0)</math> 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 <math>(K^0,\, \bar{K}^0)</math> 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 <math>(B^0,\, \bar{B}^0)</math> 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 (Ξ⁰_c) содержат d-кварк.
  • Античастицы вышеупомянутых барионов содержат d-антикварк.

См. также

• Кварк
• Изоспин

Литература

• Исчерпывающее описание всех известных свойств d-кварка находится в Review of Particle Properties [pdg.lbl.gov/2007/tables/qxxx.pdf], [pdg.lbl.gov/2007/listings/q123.pdf].

Отрывок, характеризующий D-кварк

У дома этого стояли верховые лошади и съезжалась свита, видимо приготовляясь к выезду государя.
«Всякую минуту я могу увидать его, – думал Ростов. Если бы только я мог прямо передать ему письмо и сказать всё, неужели меня бы арестовали за фрак? Не может быть! Он бы понял, на чьей стороне справедливость. Он всё понимает, всё знает. Кто же может быть справедливее и великодушнее его? Ну, да ежели бы меня и арестовали бы за то, что я здесь, что ж за беда?» думал он, глядя на офицера, всходившего в дом, занимаемый государем. «Ведь вот всходят же. – Э! всё вздор. Пойду и подам сам письмо государю: тем хуже будет для Друбецкого, который довел меня до этого». И вдруг, с решительностью, которой он сам не ждал от себя, Ростов, ощупав письмо в кармане, пошел прямо к дому, занимаемому государем.
«Нет, теперь уже не упущу случая, как после Аустерлица, думал он, ожидая всякую секунду встретить государя и чувствуя прилив крови к сердцу при этой мысли. Упаду в ноги и буду просить его. Он поднимет, выслушает и еще поблагодарит меня». «Я счастлив, когда могу сделать добро, но исправить несправедливость есть величайшее счастье», воображал Ростов слова, которые скажет ему государь. И он пошел мимо любопытно смотревших на него, на крыльцо занимаемого государем дома.
С крыльца широкая лестница вела прямо наверх; направо видна была затворенная дверь. Внизу под лестницей была дверь в нижний этаж.
– Кого вам? – спросил кто то.
– Подать письмо, просьбу его величеству, – сказал Николай с дрожанием голоса.
– Просьба – к дежурному, пожалуйте сюда (ему указали на дверь внизу). Только не примут.
Услыхав этот равнодушный голос, Ростов испугался того, что он делал; мысль встретить всякую минуту государя так соблазнительна и оттого так страшна была для него, что он готов был бежать, но камер фурьер, встретивший его, отворил ему дверь в дежурную и Ростов вошел.
Невысокий полный человек лет 30, в белых панталонах, ботфортах и в одной, видно только что надетой, батистовой рубашке, стоял в этой комнате; камердинер застегивал ему сзади шитые шелком прекрасные новые помочи, которые почему то заметил Ростов. Человек этот разговаривал с кем то бывшим в другой комнате.
– Bien faite et la beaute du diable, [Хорошо сложена и красота молодости,] – говорил этот человек и увидав Ростова перестал говорить и нахмурился.
– Что вам угодно? Просьба?…
– Qu'est ce que c'est? [Что это?] – спросил кто то из другой комнаты.
– Encore un petitionnaire, [Еще один проситель,] – отвечал человек в помочах.
– Скажите ему, что после. Сейчас выйдет, надо ехать.
– После, после, завтра. Поздно…
Ростов повернулся и хотел выйти, но человек в помочах остановил его.
– От кого? Вы кто?
– От майора Денисова, – отвечал Ростов.
– Вы кто? офицер?
– Поручик, граф Ростов.
– Какая смелость! По команде подайте. А сами идите, идите… – И он стал надевать подаваемый камердинером мундир.
Ростов вышел опять в сени и заметил, что на крыльце было уже много офицеров и генералов в полной парадной форме, мимо которых ему надо было пройти.
Проклиная свою смелость, замирая от мысли, что всякую минуту он может встретить государя и при нем быть осрамлен и выслан под арест, понимая вполне всю неприличность своего поступка и раскаиваясь в нем, Ростов, опустив глаза, пробирался вон из дома, окруженного толпой блестящей свиты, когда чей то знакомый голос окликнул его и чья то рука остановила его.
– Вы, батюшка, что тут делаете во фраке? – спросил его басистый голос.
Это был кавалерийский генерал, в эту кампанию заслуживший особенную милость государя, бывший начальник дивизии, в которой служил Ростов.
Ростов испуганно начал оправдываться, но увидав добродушно шутливое лицо генерала, отойдя к стороне, взволнованным голосом передал ему всё дело, прося заступиться за известного генералу Денисова. Генерал выслушав Ростова серьезно покачал головой.