sexta-feira, 5 de agosto de 2011

Quark

            É um dos dois elementos básicos elementos que constituem a matéria e é a única dentre as partículas que interage através de todas as quatro forças fundamentais. O quark é um férmion fundamental com carga hadrónica ou cor. Não se observaram ainda quark em estado livre. Segundo o Modelo Padrão, os quarks ocorrem em seis tipos na natureza: ‘’top’’, ‘’bottom’’, ‘’charm’’, ‘’strange’’, ‘’up’’ e ‘’down’’. Os dois últimos formam os prótons e nêutrons, enquanto os quatro primeiros são formados em hádrons instáveis em aceleradores de partículas.
            Os quarks têm uma unidade de carga hadrônica, que aparece em três tipos distintos.  O campo hadrônico é também chamado de força nuclear forte. A teoria que estuda a dinâmica de quarks e das cargas hadrônicas é chamada Cromodinâmica Quântica. Segundo a Cromodinâmica Quântica, os quarks podem formar estados ligados aos pares e às trincas. Os pares de quarks são chamados mesons e as trincas hádrons. O próton é uma trinca de quarks, formado por dois quarks ‘’up’’ e um quark ‘’down’’. O nêutron é outro estado ligado de três quarks, dois deles ‘’down’’ e um ‘’up’’.
            Os quarks têm carga elétrica -1/3 ou 2/3, onde a unidade é a carga do elétron. Antipartículas dos quarks têm carga oposta. Os quarks também interagem com a força nuclear fraca, a qual transmuta tipos distintos de quarks. O quarks tipo ‘’down’’ pode mudar para um quark tipo ‘’up’’ pela emissão de um bóson vetorial massivo, que transporta a força nuclear fraca. Tal mecanismo está por trás da desintegração do nêutron.
            Apesar de não serem observados em estado livre, a massa dos quarks pode ser inferida dos hádrons e mesons observados. Sabe-se que os quarks ‘’up’’ e ‘’down’’ tem massa comparável com a do elétron, enquanto o quark ‘’top’’ tem uma massa cerca de 200 vezes maior que a do próton.
            A propriedade mais importante dos quarks é chamada de confinamento. É um fato experimental que os quarks individuais não são vistos. Eles estão sempre confinados ao interior dos hádrons, partículas subatômicas como os prótons, nêutrons e meson. Esperava-se que esta propriedade fundamental surgisse da moderna teoria das interações forte, chamada de cromodinâmica quântica (QCD).
            A noção de quarks evoluiu da classificação dos hádrons desenvolvida independente em 1961 por Murray Gell-Mann e Kazuhiko Nishijima, sendo atualmente denominada como modelo quark. O esquema agrupa partículas com isospin e estranheza usando simetria unitária derivada da álgebra corrente, a qual nós reconhecemos hoje como parte de simetria chiral de QCD aproximada. Esta é uma simetria de sabor SU global, a qual não deve ser confundida com a simetria de calibre da QCD.
           
Joel Briansini

Nenhum comentário:

Postar um comentário