S-kvarkki

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
s-kvarkki
Rakenne Alkeishiukkanen
Perhe Fermioni
Sukupolvi Toinen
Vuorovaikutus Painovoima
Sähkömagneettinen
Vahva vuorovaikutus
Heikko vuorovaikutus[1]
Antihiukkanen s-antikvarkki
Löydetty teoreettisesti Murray Gell-Mann ja George Zweig (1964)
Löydetty SLAC (1968)
Symboli s
Sähkövaraus −⅓ e[1]
Värivaraus on
Spin ½[1]

S-kvarkki (engl. strange) eli outo-kvarkki on alkeishiukkanen ja yksi kuudesta kvarkkityypistä. Muut tyypit ovat u-, d-, c-, b- ja t-kvarkit. Vastaava antihiukkanen on s-antikvarkki.

Kaikkien muiden kvarkkien tapaan s-kvarkin spin on 1/2 ja baryoniluku 1/3. Omana piirteenään sen isospin I3 on 0 ja sähkövaraus -1/3e. Lisäksi s-kvarkkiin kuuluu erikoinen kvanttiluku outous, jonka arvoksi on määritelty -1. S-kvarkki kuuluu samaan kvarkkiduplettiin c-kvarkin kanssa.[2] S-kvarkin massa on kolmanneksi pienin kaikista kvarkeista (80-155 MeV).[3]

S-kvarkki kuuluu yhdessä u- ja d-kvarkin kanssa kolmen alkuperäisen, vuonna 1964 ennustetun kvarkin ryhmään. Tämä kolmikko tarvittiin selittämään silloin tunnettujen hadronien rakenne. S-kvarkki esiintyy monien hadronien rakenneosana, mutta toisin kuin u- ja d-kvarkin tapauksessa, mikään sen sisältävä hiukkanen ei ole stabiili.[2] Se kuitenkin tarvittiin kantamaan outoutena tunnettua ominaisuutta, jonka Kazuhiko Nishijima ja Murray Gell-Mann kehittivät 1950-luvulla selittämään, miksi eräitä hiukkasia kuten kaoneja ja hyperoneja syntyy helposti, mutta niiden hajoaminen vie suhteellisen paljon aikaa.

S-kvarkin elinikä on 1,24 · 10-8 sekuntia ja se hajoaa u-kvarkiksi sekä virtuaalisen W--bosonin kautta elektroniksi ja elektronin antineutriinoksi.[4]

S-kvarkkeja sisältävän hiukkasen outous määritellään kaavalla S = -[(s-kvarkkien lukumäärä) - (s-antikvarkkien lukumäärä)].[3]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Schumm, Brian A.: Syvällä asioiden sydämessä: Hiukkasfysiikan kauneus. Suom. Kimmo Pietiläinen. The Johns Hopkins University Press, 2004. ISBN 952-5202-91-7.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c Schumm 2004, s. 135
  2. a b Jukka Maalampi, Tapani Perko: Lyhyt modernin fysiikan johdatus, 4. korjattu painos, s. 184–187. Helsinki: Limes ry, 2006. ISBN 951-745-213-6. (suomeksi)
  3. a b Antti Hakola: Ydin- ja alkeishiukkasfysiikka, Raportti TKK-F-B204, ISBN 978-951-22-9178-6, luku 7
  4. HyperPhysics: Kvarkit (englanniksi)