En la física de las partículas los quarks, junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia y las partículas más pequeñas que el hombre ha logrado identificar. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.
Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia visible.
Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera:
up (arriba)
down (abajo)
charm (encantado)
strange (extraño)
top (cima) y
bottom (fondo).
Fueron nombrados arbitrariamente basados en la necesidad de nombrarlos de una manera fácil de recordar y usar, además de los correspondientes antiquarks. Las variedades extraña, encanto, fondo y cima son muy inestables y se desintegraron en una fracción de segundo después del Big Bang, pero los físicos de partículas pueden recrearlos y estudiarlos. Las variedades arriba y abajo sí que se mantienen, y se distinguen entre otras cosas por su carga eléctrica.
En la naturaleza no se encuentran quarks aislados, siempre se encuentran en grupos, llamados hadrones, de dos o de tres quarks, que se conocen como mesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento del color. En el año 2003 se encontró evidencia
Significado de quark
La palabra fue originalmente acuñada por Murray Gell-Mann como una palabra sin sentido que rimaba con pork,8 pero sin ortografía.9 Después, él encontró la palabra «quark» en un libro de James Joyce titulado Finnegans Wake y de ahí se usó su ortografía:
Three quarks for Muster Mark!
Sure he has not got much of a bark
And sure any he has it's all beside the mark.
Del libro Finnegans Wake de James Joyce
Gell-Mann dijo sobre esto que10
En 1963, cuando asigné el nombre de quark a los constituyentes fundamentales de los nucleones, yo tenía el primer sonido, sin ortografía, que podría haber sido kwork. Luego, en uno de sus ocasionales lecturas de Finnegans Wake, por James Joyce, me crucé con la palabra quark en la frase Three quarks for Muster Mark. Entonces quark (que significa, por un lado, el grito de la gaviota) fue el claro intento de rimar con Mark, como con bark y otras palabras parecidas. Yo tuve que encontrar una excusa para pronunciarla así como kwork. Pero el libro representa el sueño de un publicano llamado Humphrey Chimpden Earwicker. Las palabras en el texto suelen proceder de varias fuentes a la vez, como la palabra portmanteau en Through the Looking Glass. De vez en cuando, las frases que aparecen en el libro son determinadas para denominar a las bebidas en un bar. Yo argumenté, por lo tanto, que uno de los multiples recursos de la frase Three quarks for Muster Mark podría ser Three quarts for Mister Mark, en ese caso la pronunciación de "kwork" podría justificarse totalmente. En cualquier caso, el número tres encaja perfectamente en el camino como el quark apareció en la naturaleza.
La frase tres quarks (three quarks en inglés) encajaba particularmente bien (como se menciona en la cita) ya que en ese tiempo sólo había tres quarks conocidos y entonces los quarks estaban en grupos de tres en los bariones.
En el libro de Joyce, se da a las aves marinas tres quarks, quark toma un significado como el grito de las gaviotas (probablemente onomatopeya como quack para los patos). La palabra es también un juego de palabras en entre Munster y su capital provincial Cork.
Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino que se agrupan formando hadrones. Estos se dividen en dos tipos:
Mesones: formados por un quark y un antiquark (piones, kaones,...)
Bariones: formados por tres quarks (protones, neutrones,...)
Como se mencionó antes existen 6 tipos de quarks, cada uno con su sabor, su carga, su isospín débil y su masa (entre las propiedades más importantes). Una lista de estas propiedades para cada quark sería
Hay seis quarks, pero los físicos hablan usualmente de tres pares de quarks: Up/Down, Charm/Strange, y Top/Bottom. Para cada uno de estos quarks hay un correspondiente quark de antimateria o antiquark.
Los quarks tienen la inusual característica de tener carga eléctrica fraccionaria, de valor 2/3 ó -1/3, a diferencia de la carga -1 del electrón, o de la carga +1 del protón. Los quarks también transportan otro tipo de carga llamada carga de color .
Masas de los quarks:
Ésto es especialmente cierto para la generación más ligera (u y d), ya que la mayor parte de la masa de sus compuestos (como protones y neutrones) no proviene de la masa de los quarks, sino de la energía de confinamiento.
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