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위 쿼크: 두 판 사이의 차이

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|반입자 = 위 반쿼크 ({{아원자입자|위 반쿼크}})
|이론 = [[머리 겔만]] (1964)<br>[[조지 츠바이크]] (1964)
|발견 = [[스탠퍼드 선형 가속기 센터|SLAC]] (1968)
|기호 = {{아원자입자|위 쿼크}}
|질량 = {{val|2.3|+0.7|-0.5|ul=MeV/c2}}<ref name="PDG2012">
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|약한_초전하 = {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: +{{sfrac|1|3}}, [[카이랄성|RH]]: +{{sfrac|4|3}}}}
}}
[[입자물리학]]에서, '''위 쿼크'''({{llang|en|up quark|업 쿼크}}, 기호 u)는 +⅔의 전하를 가진 제1[[세대 (물리학)|세대]]의 쿼크다. 질량은 2–3 MeV/''c''<sup>2</sup>로, 모든 쿼크 중에서 가장 가벼우며, [[아래 쿼크]]와 함께 [[양성자]](uud)와 [[중성자]](udd)를 이룬다. 다른 쿼크와 마찬가지로, 위 쿼크는 [[스핀 (물리학)|스핀]]이 ½인 [[페르미온]]이며, 4가지의 [[기본 상호작용]]을 모두 겪는다. 그 [[반입자]]는 '''위 반쿼크'''이다.
 
'''위 쿼크'''({{llang|en|up quark|업 쿼크}}, 기호: u)는 [[물질]]의 주성분이며, [[기본 입자]] 중 하나인 [[쿼크]]들 중 가장 가벼우며, [[아래 쿼크]]와 함께 [[원자 핵]]을 이루는 [[중성자]](위 쿼크 하나, 아래 쿼크 둘)와 [[양성자]](위 쿼크 둘, 아래 쿼크 하나)를 구성한다. 물질 [[세대 (물리학)|1세대]]이며, [[전하]]는 +{{sfrac|2|3}}&nbsp;[[기본 전하|''e'']]이고 정지 질량은 {{val|2.3|+0.7|-0.5|ul=MeV/c2}}이다.<ref name="PDG2012"/>. 다른 [[쿼크]]와 마찬가지로, 위 쿼크는 [[스핀 (물리학)|스핀]]이 [[스핀-1/2|{{sfrac|1|2}}]]인 [[기본 입자|기본]] [[페르미온]]이며, 4가지의 [[기본 상호작용]]의 영향을 받는다:[[중력]], [[전자기력]], [[약한 상호작용]], [[강한 상호작용]]. 위 쿼크의 [[반입자]]는 위 쿼크에서 [[전하]]와 같은 일부 특성이 [[덧셈 역원|크기는 같고 부호가 반대]]인 '''위 반쿼크'''(종종 ''반 위 쿼크''라고도 불린다)이다.
== 역사 ==▼
위 쿼크는 [[아래 쿼크]]·[[맵시 쿼크]]와 함께 1964년 [[머리 겔만]]과 조지 츠바이크(George Zweig)가 [[팔정도 (물리학)|팔정도]]를 따라 [[하드론]]을 분류하기 위해 도입하였다. [[SLAC]]에서 1968년에 처음 관찰되었다.▼
 
▲위 쿼크는 [[아래 쿼크]]·, [[맵시기묘 쿼크]]와 함께 1964년 [[머리 겔만]]과 [[조지 츠바이크(George Zweig)]]가 [[팔정도 (물리학)|팔정도]]를 따라 [[하드론]]을 분류하기 위해 도입하였다.도입하였고, [[SLAC]]에서 1968년에 처음 관찰되었다.
20세기 초반, 소립자 물리학의 초창기에는 [[양성자]]·[[중성자]]·[[파이온]]과 같은 강입자들이 소립자라고 여겨졌다. 하지만 새로운 입자들이 발견됨에 따라 '[[입자 동물원]]'은 1930~1940년 대에 몇 안되던 입자들 부터 1950년 대에는 수십개에 이르도록 확장했다. 각각의 입자들이 서로에게 어떠한 작용을 하는 지는 1961년 [[머리 겔만]]<ref>{{서적 인용▼
 
▲== 역사 ==
▲20세기 초반, 소립자입자 물리학의 초창기에는 [[양성자]]·, [[중성자]]·, 그리고 [[파이온]]과 같은 강입자들이[[강입자]]들이 소립자라고[[기본 입자]]라고 여겨졌다. 하지만 새로운 입자들이 발견됨에 따라 '[[입자 동물원]]'은 1930~1940년 대에 몇 안되던 입자들입자들에서 부터 1950년 대에는 수십개에수십 이르도록개에 확장했다달하게 되었다. 각각의 입자들이 서로에게서로 어떠한어떤 작용을관계가 하는있는 지는 1961년 [[머리 겔만]]<ref>{{서적 인용
{{서적 인용
|author=M. Gell-Mann
|year=2000 |origyear=1964
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|volume=26 |pages=222
|doi=10.1016/0029-5582(61)90134-1
}}</ref>이 각각 독자적으로 [[강입자]]를 분류하는 계획인 [[팔정도 (물리학)|팔정도]](전문 용어로 [[SU(3)]] [[맛깔]] 대칭)를 주장할 때까지는 불확실했다.
 
이 분류 계획은 강입자를 [[아이소스핀|아이소스핀 다중항]]으로 다중항으로 분류하지만분류했지만, 그 배경이 되는 물리적 토대는 아직여전히 불명확하다불명확했다. 1964년1964년에 조지[[머리 츠바이크겔만]]<ref name="Gell-Man1964">
{{저널 인용
|author=M. Gell-Mann
줄 80 ⟶ 82:
|year=1964
|doi=10.1016/S0031-9163(64)92001-3
}}</ref>와과 [[머리조지 겔만]]츠바이크<ref name="Zweig1964a">
{{저널 인용
|author=G. Zweig
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|journal=CERN Report No.8419/Th 8412
|year=1964
}}</ref>이 당시에 위독자적으로 쿼크위, [[아래 쿼크|아래]] 그리고 [[기묘 쿼크]]만으로 구성된 쿼크 모형을 제시했다.<ref name="Carithers">
{{저널 인용
|author=B. Carithers, P. Grannis
줄 102 ⟶ 104:
|year=1995
|accessdate=2008-09-23
}}</ref>만으로 구성된 쿼크 모형을 제시했다. 하지만 이 쿼크 모형이모형은 [[팔정도 (물리학)|팔정도]]를 설명할 수는 있었지만, 1968년 [[SLAC]]에서 처음으로 쿼크가 발견될 때까지때까지는 쿼크의 존재에 대한 직접적인 증거는 없었다.<ref name="Bloom">
{{저널 인용
|author=E. D. Bloom ''et al.''
줄 118 ⟶ 120:
|year=1969
|doi=10.1103/PhysRevLett.23.935
}}</ref> [[심층 비탄성 산란은산란]]은 양성자에 하부세부 구조가 있다는 것을 제시하였고나타내었고, 양성자가이 3개의현상을 보다설명하기 위해서는 양성자가 더 근본적인 입자로입자 3개로 구성되어 있다는있는 쿼크모형을 모형이도입해야 이한다. 현상을(즉 설명하였다.[[쿼크 모델]]을 인정하는 것이다)<ref>{{웹 인용
|author = J. I. Friedman
|title = The Road to the Nobel Prize
줄 130 ⟶ 132:
}}</ref>
 
처음에 사람들은 이 세개의세 입자를 쿼크로 받아들이기보다는 [[리처드 파인먼]]의 [[쪽입자]] 이론을해석을 선호하는 경우도 있었지만선호했었지만,<ref>
{{저널 인용
|author=R. P. Feynman
줄 155 ⟶ 157:
|year=1987
|isbn=0-471-60386-4
}}</ref> 시간이 흐르면서 쿼크 모형이 점차 받아들여졌다. ([[제이/프시 중간자|11월 혁명]] 참고)<ref>
{{서적 인용
|author=M. E. Peskin, D. V. Schroeder
줄 166 ⟶ 168:
 
== 질량 ==
위 쿼크는 매우 널리 알려져 있음에도 불구하고 위 쿼크의 정지 질량은 잘 결정되지 않았다, 하지만 아마도 1.8에서 {{val|3.0|ul=MeV/c2}} 사이에 있을 것이라고 여겨진다.<ref name="PDG2012"/> [[격자 QCD]] 계산은 더 정확한 값을 얻을 수 있다:{{val|2.01|0.14|ul=MeV/c2}}.<ref name=lqcd>{{웹 인용|last=Cho|first=Adrian|title=Mass of the Common Quark Finally Nailed Down|url=http://www.sciencemag.org/news/2010/04/mass-common-quark-finally-nailed-down|publisher=Science Magazine|date=April 2010}}</ref>
 
[[중간자]](쿼크 하나와 [[반입자|반쿼크]] 하나로 이루어진 입자) 혹은 [[중입자]](쿼크 세 개로 이루어진 입자)에서 측정했을 때, 쿼크의 '유효 질량'은 각각의 쿼크를 묶어주는 [[글루온|글루온장]]으로 생긴 [[양자 색역학 결합 에너지|결합 에너지]]에 의해서 더 크게 측정된다.([[질량-에너지 등가]] 참고) 위 쿼크의 질량은 너무 가볍기 때문에 상대성 이론을 고려해야할 수준이기 때문에, 정지 질량을 직접적으로 계산할 수는 없다. 쿼크는 글루온장에서 글루온에 의해 생긴 강력에 의해 광속의 99.995%로 움직여 로런츠 인자가 대략 100 정도 되다. 그 결과로, 쿼크 자체의 질량은 양성자나 중성자의 질량의 거의 1% 정도 된다.
매우 흔함에도 불구하고 위 쿼크의 맨질량은 그다지 잘 밝혀지지 않았다, 하지만 아마도 1.7에서 3.3 MeV/c²사이에 있을 것이라고 여겨진다. 중간자(하나의 쿼크 혹은 하나의 안티 쿼크로 만들어진 것) 혹은 중입자(3개의 쿼크로 이루어진 입자)에서는 쿼크의 유효질량은 각각의 쿼크를 묶어주는 글루온장의 힘에 의해서 더 크게 측정된다. 예를 들면 양성자에 있는 위 쿼크의 유효질량은 약 330MeV/c²이다. 쿼크의 맨 질량은 너무 가벼워서 상대론적 효과가 고려되어야 하고 그 때문에 직접적으로 맨 질량을 계산할 수는 없다.
 
== 같이 보기 ==
== 위 쿼크를 가지는 강입자 ==
*[[아래 쿼크]]
다음과 같은 일부 [[강입자]]는 위 쿼크를 지니고 있다.
* [[아이소스핀]]▼
* 하전 [[파이온]](π<sup>±</sup>)은 하나의 위 쿼크와 하나의 아래 반쿼크, 혹은 하나의 위 반쿼크와 하나의 [[아래 쿼크]]를 가지는 [[중간자]]이다.
*[[쿼크 모형]]
* 중성 파이온(π<sup>0</sup>)은 [[로 중간자]]나 [[오메가 중간자]]와 같이 위 쿼크와 위 반쿼크, 혹은 [[아래 쿼크]]와 아래 반쿼크의 [[선형결합]]이다.
*[[양자역학]]
* η 및 η와 같은 [[맛깔|맛깔 없는]] 중간자는 위 쿼크-위 반쿼크 쌍을 포함하는 [[쿼코늄]] 몇 쌍의 선형결합이다.
* 다수의 관측된 [[중입자]]는 하나 이상의 위 쿼크를 포함한다. [[핵자]]와 같이 [[델타 중입자]]는 몇 개의 위 쿼크와 아래 쿼크 만으로 이루어져 있다. Δ<sup>++</sup> 중입자는 세 개의 위 쿼크를, Δ<sup>+</sup> 중입자는 두 개의 위 쿼크를, 그리고 Δ<sup>0</sup> 중입자는 단지 하나의 위 쿼크를 지닌다.
 
== 각주참고 문헌 ==
{{각주|2}}
<references />
 
==더 같이 보기 알아보기==
*{{저널 인용
▲* [[아이소스핀]]
|author=A. Ali, G. Kramer
|year=2011
|title=JETS and QCD: A historical review of the discovery of the quark and gluon jets and its impact on QCD
|journal=[[European Physical Journal H]]
|volume= 36|issue= 2|pages=245
|doi=10.1140/epjh/e2011-10047-1
|bibcode = 2011EPJH...36..245A |arxiv = 1012.2288 |last2=Kramer
}}
*{{웹 인용
|author=R. Nave
|title=Quarks
|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html
|work=[[HyperPhysics]]
|publisher=[[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
|year=
|accessdate=2008-06-29
}}
*{{서적 인용
|author=A. Pickering
|title=Constructing Quarks
|pages=114–125
|publisher=[[University of Chicago Press]]
|year=1984
|isbn=0-226-66799-5
}}
 
{{기본입자}}
원본 주소 "https://ko.wikipedia.org/wiki/위_쿼크"