Большая Советская энциклопедия - кварки

гипотетические частицы, из которых, как предполагается, могут состоять все известные элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях (См. Сильные взаимодействия) (адроны). Гипотеза о существовании К. была высказана в 1964 независимо американским физиком М. Гелл-Маном и австрийским физиком Г. Цвейгом с целью объяснения закономерностей, установленных для адронов. У названия «кварк» нет точного перевода, оно имеет литературное происхождение (было заимствовано М. Гелл-Маном из романа Дж. Джойса «Поминки по Финегану», где означало нечто неопределённое, мистическое). Такое название для частиц, очевидно, было выбрано потому, что К. необходимо приписать ряд необычных свойств, выделяющих их из всех известных элементарных частиц (например, дробный электрический заряд).

Предположение о существовании К. возникло в связи с открытием большого числа адронов и их успешной систематизацией. Было установлено, что адроны могут быть сгруппированы в некоторые семейства частиц, близких по своим основным характеристикам (одинаковые барионные заряды (См. Барионный заряд), Спины, внутренние чётности (См. Чётность), близкие массы). Так, например, 8 частиц: протон (р), нейтрон (n) и Гипероны Λ⁰, Σ⁺, Σ⁰, Σ^–, Ξ^–, Ξ⁰ могут быть объединены в одно семейство барионов (См. Барионы) (октет) со спином ¹/2 и положительной чётностью. Такие семейства частиц получили название супермультиплетов (см. Элементарные частицы). Число частиц в каждом супермультиплете и их основные свойства можно объяснить, если предположить, что адроны являются составными частицами — состоят из трёх типов фундаментальных частиц, так называемых р^–, n^– и λ-К. (а также из античастиц (См. Античастицы) ). При этом К. необходимо приписать характеристики, указанные в табл. (в том числе дробные электрические и барионные заряды).

Характеристики кварков

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| | | Электрический  | Барионный  | | Cтранность |

| | Частица | заряд  | заряд  | Спин J | S |

| | | Q | В | |  |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Кварки | р  | +2/3 | 1/3 | 1/2 | 0 |

| | n  | -1/3 | 1/3 | 1/2 | 0 |

| | λ  | -1/3 | 1/3 | 1/2 | -1 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Антикварки |  10¹⁰). Поиски К. в окружающей среде показали, что если К. и существуют, то концентрация их в веществе не превышает 10^–18—10^–20 от числа нуклонов, а по некоторым данным, этот предел может быть ещё меньше (10^–24—10^–30).

Наряду с гипотезой существования фундаментальных частиц с дробными зарядами выдвигалось предположение о существовании фундаментальных частиц с целыми зарядами (их называют иногда К. с целыми зарядами). Для объяснения закономерностей систематики адронов необходимо считать, что имеется несколько супермультиплетов фундаментальных частиц с целыми зарядами (например, 3 семейства по 3 частицы). Попытки их экспериментального обнаружения также оказались безрезультатными.

Лит.: Коккедэ Я., Теория кварков, пер. [с англ.], М., 1971; Физика высоких энергий и теория элементарных частиц, К., 1967.

Л. Г. Ландсберг.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

1969—1978