¿De qué están hechos los quarks?

La mejor respuesta que pude salvar:

“¿Cómo sabemos que los átomos se forman a partir de protones y neutrones? Tenemos dispersiones inelásticas profundas que mostraron que los átomos tienen un núcleo duro, por lo que no son una materia distribuida uniformemente. Luego tenemos la tabla periódica de elementos que se organiza bien contando protones y neutrones.

¿Cómo sabemos que los protones y los neutrones se forman a partir de los quarks? Tenemos los resultados de experimentos minuciosos que nos mostraron una vez más que la dispersión inelástica profunda muestra un núcleo duro dentro de los protones y neutrones. El estudio de los productos de interacción organizó las partículas y las resonancias en lo que ahora se llama el modelo estándar, una agrupación en familias que tienen una correspondencia uno a uno con la hipótesis de que los hadrones (resonancias de protones y neutrones) están compuestos de quarks.

Pero no solo. También tienen gluones que mantienen unidos a los quarks debido a la fuerte interacción, y los gluones se han visto experimentalmente, nuevamente con experimentos de dispersión.

Aquí es donde estamos ahora. El LHC está dispersando protones en protones, es decir, quarks en quarks a energías mucho más altas que nunca antes, y estamos esperando resultados. La interpretación teórica llamada Modelo Estándar, tan exitosa en energías más bajas presupone que los quarks son elementales. Debido a los intercambios de gluones, es difícil ver cómo podría aparecer un núcleo duro en la dispersión de quark quark para llevar la cebolla un nivel más bajo, es decir, díganos que los quarks tienen un núcleo.

Incluso en el quark de neutrinos, la dispersión de los gluones interferirá, si la teoría SM es correcta a altas energías. Por el momento no hay indicios experimentales de que los quarks no sean elementales.

Sin embargo, la naturaleza nos ha sorprendido antes, y podría hacerlo de nuevo, una vez que los experimentos de dispersión de lepton quark de alta energía se diseñen y se lleven a cabo en el futuro. Feynman creo que había dicho: “para ver de qué está hecho un reloj, uno no lanza un reloj sobre otro reloj y cuenta los engranajes que vuelan. Uno toma un destornillador”. Los leptones con sus interacciones débiles son el equivalente al destornillador “.

Fuente: ¿De qué están hechos los quarks?

Los Quarks, tal como los entendemos, son partículas elementales, lo que significa que no tienen constituyentes. Son la excitación de su campo cuántico correspondiente.

Por supuesto, esto podría ser completamente incorrecto, y los quarks pueden consistir en cuerdas pequeñas y vibrantes, según la teoría M-Theory (teoría de cuerdas), pero no hay evidencia clara de partículas más pequeñas que componen el quark.

Esto no significa que no descubriremos de qué están hechos, si están hechos de pequeñas partículas. Tome el átomo por ejemplo. John Dalton y su teoría atómica declararon que los átomos son indivisibles y son los bloques de construcción más pequeños de la naturaleza. Esto era incorrecto porque JJ Thomson descubrió que los átomos están hechos de electrones, y Ernest Rutherford descubrió el núcleo, lo que demuestra el protón y la existencia de componentes más pequeños del átomo (y más tarde, James Chadwick descubriendo el neutrón).

Años más tarde, Murray Gell-Mann teorizó el llamado Quark, que fue descubierto en el SLAC en 1968. Esto revolucionó la física porque cada vez que un físico desarrollaba una teoría sobre un bloque de construcción más pequeño del universo, y se demostró que era cierto , siempre hubo otra teoría que sobrepasaba la anterior y demostraba que existen bloques de construcción aún más pequeños de la naturaleza. Solo podemos esperar que los Quarks estén hechos de piezas más pequeñas, porque eso significaría que se abriría un campo de estudio completamente nuevo para la Física, que conduciría a cambios revolucionarios en la forma en que pensamos.

Como es cierto en la mayoría de mis respuestas recientes, no tengo nada en contra de las otras respuestas aquí, solo un poco de aclaración. Primero mira este artículo. estructura del quark Cuando hayas visto eso, estás listo para leer este artículo. La vida interior de los Quarks

Si lees y entiendes lo anterior, puedes comenzar a considerar la posibilidad de una visión completamente nueva de la escena fundamental. Tanto los protones como los neutrones están hechos de quarks y gluones. Sin embargo, no sabemos si los quarks y los gluones están hechos de algo, o si son los componentes básicos del universo. Pueden ser la manifestación de cuerdas, o hechas de cuerdas, o hay otras opciones. Actualmente, es más práctico detenerse en las partículas fundamentales, hasta el momento en que un supercollider encuentra más, o más pequeño. Estructura subnucleónica

Se me pidió que respondiera, pero las respuestas anteriores principales son excelentes … Solo agregaré:

Las preguntas “hechas de” pueden continuar infinitamente o pueden detenerse diciendo “elemental significa fundamental”. El modelo estándar actual supone que los quarks son excitaciones de un campo cuántico fermión fundamental y elemental.

Las teorías de reemplazo podrían

• introducir componentes como otros han descrito (mientras permanecen en un marco de teoría de campo efectivo), o
• postule una única cadena fundamental cuyos diversos modos de excitación posibles correspondan a las partículas “elementales” del modelo estándar.

Finalmente, un concepto de “modelo bootstrap” popular a fines de la década de 1960 considera que todos los campos hadrónicos son igualmente fundamentales y causan la dinámica mutua mutuamente. Esto nunca fue completamente predictivo y perdió popularidad después de que la teoría de campo se desarrolló lo suficiente como para predecir más (con un grupo de renormalización, una teoría de calibre para fuerzas fuertes, marco de teoría efectiva, etc.) Sin embargo, muchas de sus herramientas y conceptos reaparecieron en la construcción de la teoría de cuerdas.

¿Hasta la fecha? La mejor respuesta es que creemos que nada lo hace. Una respuesta más precisa es que no tenemos suficientes datos para decir de una forma u otra. Algunas teorías predicen que hay partículas aún más pequeñas. Otra familia de teorías postula que pequeños círculos de energía, llamados cuerdas, forman quarks. Una teoría, llamada Technicolor, predice partículas más pequeñas unidas para formar quarks, pero por el momento no tenemos suficientes datos de interacciones a alta energía. Parte del problema es que los quarks solo existen dentro de partículas compuestas fuertemente unidas llamadas bosones o mesones. Ambos están llenos de un mar de muchas otras partículas, como los gluones. Este complejo mar dificulta aún más la exploración de cualquier estructura de quark.

Esta pregunta es increíblemente hermosa, ya que manifiesta la curiosidad interminable y la búsqueda del conocimiento del hombre.

La ciencia aún no puede responderla, pero espero que la respuesta sea tan sorprendente como lo son otros descubrimientos.

El hombre descubrió una partícula fundamental y la llamó átomo (como la palabra átomo se deriva de una obra griega atomos que significa indivisible). Un día, descubrió que el átomo nunca era atomos (indivisible). Se compone de más unidades más pequeñas de electrones, protones, neutrones y muchas más. Luego vinieron los quarks y leptones.

Los quarks y los leptones se consideran el componente más fundamental de la materia hasta ahora. Que se combinan para formar diferentes partículas compuestas, las más estables son protones y neutrones.

Los Quarks tienen muchas propiedades intrínsecas de carga, color, spin y masa.

Hay seis tipos de quarks que llamamos sabores: arriba, arriba, abajo, abajo, extraño y encantador.

Pero, ¿cuáles son los componentes de Quarks y Leptons que aún no podemos responder? Pero un día seguramente lo haremos.

Notas al pie: https://www.britannica.com/scien …

https://en.m.wikipedia.org/wiki/ …

Abhi

Los Quarks y otras entidades similares a partículas del Modelo estándar se consideran fundamentales, pero es algo engañoso; por ejemplo, no se puede transformar un ladrillo en una bola (en términos clásicos) mientras se los llama fundamentales. Entonces, hay al menos tres soluciones:

• las partículas “fundamentales” están hechas de otra cosa en común que puede reorganizarse y luego verse como otra partícula “fundamental”;

• las partículas fundamentales son simplemente configuraciones más o menos estables de campos cuánticos; el mecanismo detrás de esto aún no lo conocemos;

• cambiar el concepto de espacio-tiempo 3D + 1T (y, por lo tanto, partículas), por lo que en una teoría tan presumiblemente simple construida desde abajo, las “partículas” aparecerían naturalmente en el sentido de los elementos anteriores.

Sin embargo, probablemente nadie haya hecho un progreso aceptable y / o ampliamente aceptado en esta área.

En un artículo presentado recientemente a la Revista de Física Teórica, el autor (Mahmoud Nafousi) propone que todas las partículas subatómicas, incluidos los bosones (o como se define en el documento como Partículas Espaciales) están hechas de dos tipos de partículas de energía elemental. El primer tipo tiene la forma de Singularidades en los núcleos de las partículas subatómicas que se definen como partículas de energía con una longitud de Planck que gira a la velocidad de la luz, ya sea en sentido horario o antihorario. Todas las partículas de Fermiones de primera generación tienen seis de estas singularidades. La dirección neta de su giro determina la carga eléctrica de las partículas subatómicas.

El segundo tipo de partículas de energía elemental son cadenas vibrantes de energía igual a la constante de Planck. Estas cadenas de energía forman las nubes de energía de las partículas subatómicas cuando asumen su momento de rotación orbital alrededor de sus radios de singularidades. Estas cadenas de energía muestran medio giro, helicidad para zurdos o diestros.

La siguiente tabla muestra las partículas subatómicas de primera generación más comunes enumeradas en el modelo estándar:

A continuación se muestra una lista de algunas de las partículas subatómicas y el número de singularidades (hilanderos) en sus núcleos y la dirección de sus espines. La tabla también muestra la helicidad de las cadenas de energía que componen las partículas subatómicas.

Partículas subatómicas. CW. ACW. Cargo de Helicidad

Positrón. 6. 0. R-entregado. +1

Hasta Quark. 5. 1. R-entregado. +2/3

Anti Down Quark 4. 2. R-entregado. +1/3

Anti Neutrino. 3. 3. R-entregado. 0 0

Neutrino 3. 3. L-mano. 0 0

Abajo Quark. 2. 4. L-mano. -1/3

Anti Up quark. 1. 5. L-mano. – 2/3

Electrón. 0. 6. L-mano. -1

Para convertir las hiladoras en carga divida por el número “6”. Por ejemplo, la carga Quark ascendente = + 5 / 6-1 / 6 = + 4/6 = + 2/3 Carga.

Las reglas para las interacciones de partículas subatómicas son:

Reglas para Quarks que cambian los sabores dentro del confinamiento de la fuerza fuerte. Estas reglas también se aplican a todas las interacciones de partículas subatómicas.

Regla uno: solo las partículas subatómicas con diferente Helicidad se involucran en el cambio de los Sabores o en la Aniquilación / Creación

Regla dos: Helicity y Singularities se conservan.

Regla tres: todos los Fermiones de primera generación deben tener siempre 6 hilanderos

Para recibir el manuscrito completo, envíe un correo electrónico al autor, [email protected]

No es imposible que el quark esté formado por componentes más pequeños; Sin embargo, existen fuertes restricciones teóricas que hacen probable que los quarks sean partículas elementales.

Si el Higgs no existiera, los quarks estarían exactamente sin masa. En otras palabras, toda la masa de quarks proviene del mecanismo de Higgs. A altas energías / distancias cortas, la masa que adquieren los quarks del mecanismo de Higgs se vuelve irrelevante, una perturbación que decimos.

Esto significa que el problema de encontrar una teoría de quarks compuestos es uno que requiere que encuentres estados compuestos sin masa. Ahora conoces muchas partículas compuestas, el protón, el neutrón, los núcleos, los átomos. Lo único que todos tienen en común es que son masivos.

Uno podría pensar ingenuamente que en realidad es imposible producir partículas sin masa como constituyentes porque se necesita energía para mantener las partículas juntas y se obtiene la energía del estado fundamental de las partículas en la caja. Esto es generalmente cierto; Sin embargo, existen sistemas especiales que pueden producir partículas compuestas sin masa.

Debido a que estas situaciones son especiales, existen inmensas restricciones teóricas en el sistema. Las más importantes se conocen como “condiciones de coincidencia de anomalías de t ‘Hooft”. Estas condiciones hacen que encontrar quarks compuestos sea muy difícil, aunque se conocen algunos ejemplos supersimétricos barrocos.

Los Quarks son partículas fundamentales (según el Modelo Estándar), lo que significa que no se pueden dividir.

Sin embargo, si la teoría de cuerdas es verdaderamente correcta, los quarks estarían formados por cuerdas vibratorias.

Los protones y los neutrones están hechos de quarks, pero los electrones (y los neutrinos también) no. Entonces eso nos deja con cuatro partículas fundamentales en la materia ordinaria:

1. arriba quark
2. abajo quark
3. electrón
4. neutrino electrónico

Hasta donde sabemos, cada uno de estos es verdaderamente “fundamental”, en el sentido de que no están formados por nada más pequeño.

También hay dos familias adicionales de materia “exótica”, cada una de las cuales contiene cuatro componentes correspondientes a los anteriores (dos quarks cargados, un leptón cargado, análogo al electrón, y un leptón neutro, análogo al neutrino electrónico). La evidencia experimental junto con consideraciones teóricas sugiere que estas tres familias son todo lo que existe, por lo que se trata de un gran total de doce partículas fundamentales.

En el modelo estándar, los quarks son partículas fundamentales. Son puntuales (no tienen dimensión) y no tienen ninguna estructura interna. Los experimentos son consistentes con esto, hasta ahora.

Sin embargo, hay modelos que proponen partículas hipotéticas llamadas preones que forman quarks. También hay una teoría de cuerdas que postula que los quarks son, de hecho, un objeto similar a una cuerda. Hasta ahora no hay evidencia experimental para apoyar todo esto, aunque son plausibles.

Es posible que los quarks tengan una subestructura, y hay varios de estos modelos que se han desarrollado, por ejemplo, techni-color.

Tales modelos están más allá del modelo estándar. Los componentes de Quark se denominan genéricamente preones.

Hasta ahora, todos los datos de dispersión protón-protón de alta energía parecen ser consistentes con quarks que no tienen subestructura, al menos a escalas de longitud correspondientes a 4-5 TeV.

El método básico utilizado es buscar desviaciones en las secciones transversales de dicho de las predichas por QCD, utilizando las mejores funciones de estructura posibles para el protón.

Aquí hay una charla que resume los métodos utilizados para buscar la subestructura de quark en el LHC, que ha reunido los datos de colisión de pp de energía más alta del mundo en el centro de energía de masa de 7 y 8 TeV.

http://www.uvic.ca/science/physi …

Pregunto esto porque he desarrollado mi propio modelo de protón. El mío es mejor porque es más lógico que el modelo estándar:

(a) (+ – +) + (+ – +) = (+ 2)

(b) (- + -) (- + -) = (- 2)

(c) (+ – +) + (+ – +) = (+ 2)

(d) (- -) = (- 2)

Lo que ves son cargas (quarklets) unidas en semi-quarks y luego quarks. “a” y “c” son quarks positivos y “b” es negativo. “d” es el electrón. El protón tiene dos quarklets positivos extra que son cancelados por sus dos electrones. El protón tiene cuatro semi-quarks positivos y dos negativos, por lo tanto, su carga en forma de dos quarklets positivos extra …

El argumento habitual en contra de que los quarks sean compuestos (en lugar de puntos singulares) es de tamaño demasiado grande para Planck. Esto no es válido en este modelo porque cada “punto” se une a los que se cancelan mutuamente y que no podemos ver, pero que crean ondas estacionarias a su alrededor, excepto el sub-quark “extraño” …

Un protón tiene seis conjuntos de tres, mientras que un neutrón tendría tres con su electrón unido a su quark positivo y dos subcuarks, uno positivo y otro negativo.

Este es un neutrón:

a) (+ – +) + (+ – +) = (+ 2)

b) (- + -) = (- 1)

c) (+ – +) = (+1)

d) (- -) = (-2)

A medida que evoluciono esta teoría, debo confrontar la lógica de tercios del Estándar. ¿Qué pasa con los protones que tienen + 2/3 + 2/3 – 1/3 versus los neutrones que tienen +2/3 -1/3 -1/3? Propongo que un quark esté compuesto por dos sub-quarks iguales a -1/3 o +1/3 de una carga de +/- 1 cada uno. Una subida equivale a dos subs y una baja. Por lo tanto, los quarks pueden dividirse en sub-quarks. Los neutrones tendrían dos subs y uno lleno; tres protones completos, dos positivos y uno negativo.

El electrón es en realidad un sub-quark dividido, lo que le da a este modelo una jerarquía entre “arriba”, “abajo” y leptón. Los dos negativos del electrón se unirían a un antineutrino de esta manera:

a) (- -) + (+ – +)

El electrón tendría entonces su antineutrino con su única carga positiva en un giro en sentido antihorario alrededor de su electrón. Su neutrino se vería así, suponiendo que puedan tener una carga opuesta:

a) (- -) + [(- + -)]

Un electrón se uniría a un neutrino mientras que un fotón no.

a) (- -) + (+ – +) + [(- -) + (- -)] = (+/- 1)

Los giros opuestos de los dos fotones los mantendrían en “0” …

Por lo tanto, un gravitón (por sí mismo) podría verse así:

a) [(- -) + (- -)] + [(- -) + (- -)] = (+/- 2)

Esto supone una jerarquía de combinaciones de quarklet: a) pares de quarklet (leptones unidos a neutrinos); b) fotones (dos quarklets cada uno, que luego se emparejan); c) neutrinos (trillizos quarklet); d) gravitones (pares redoblados); e) sub-quarks (“bajadas”); d) quarks (“ups”). Cada combinación de quarklet quarklet es entonces un leptón unido a un neutrino. Un leptón es un positrón, un electrón o un neutrino …

Quarks, como todas las partículas, son instancias de uno o más campos cuánticos. (Realmente no responde a la pregunta, pero suena bien.) Entonces, ¿tal vez debería preguntar de qué están hechos los campos cuánticos?

Toda la materia normal está compuesta de solo dos partículas, el electrón y el quark up. El quark down no es una partícula fundamental, es una partícula combinada que consiste en un quark up y un electrón. El modelo de puntos de una partícula es incorrecto. Los físicos aún no lo saben porque están tratando de resolver los problemas de física desde un enfoque de arriba hacia abajo. Para llegar a la respuesta de lo que crea partículas fundamentales y su estructura interna, debe utilizar un enfoque ascendente. Esto solo es posible cuando conoces los dos postulados primordiales de la teoría de todo. La revolución es que la física comienza ahora.

Esta respuesta y otras se pueden encontrar en un libro de texto de física básico titulado “La entidad de Dios: la teoría de todo de Gordon”. El material cubierto en este libro representa un curso faltante del plan de estudios de pregrado de física que debe tomarse después de Física II y antes de los cursos de Relatividad y Mecánica Cuántica. La teoría de todo de Gordon establece la base correcta sobre la cual todo el campo de la física necesita ser reconstruido; modificando los postulados utilizados para derivar GR y QM y finalmente uniéndolos.

Como han dicho Jay y otros, es posible que los quarks estén compuestos de entidades más pequeñas, pero (a) todavía no hay evidencia experimental de la subestructura del quark y (b) es difícil crear teorías consistentes en las que los quarks tengan sub -estructura.

Estoy escribiendo para corregir un error que se ha infiltrado en varias respuestas de otros. Las teorías tecnicolor no son modelos de subestructura de quark. Más bien, en las teorías tecnicolor, los estados que juegan el papel que juega el campo de Higgs en el Modelo Estándar serían compuestos (mientras que el Higgs es un estado fundamental en el Modelo Estándar).

No están hechos de nada más pequeño. Los Quarks son una de las partículas fundamentales que forman la materia.

La mecánica cuántica requiere que haya una unidad de partículas y energía más pequeña, una cantidad que no se pueda descomponer en algo más pequeño. Estas son las partículas elementales y los quarks son un tipo de estas partículas.
Partícula elemental

Los Quarks hasta ahora se consideran sin estructura, son partículas fundamentales.
Tienen seis sabores Arriba (u), Abajo (d), Encanto (c), Extraño (s), Tuan (t) y Botom (b)
Todos tienen masas, carga (haf integr charcge), giros (1/2). Son componentes de los bariones (p & n) y los mesones, para cada quark hay antiquark, estos antiquarks con quarks (1 + 1) forman el El mesón, el supuesto gluón, está allí con los quarks dentro de los bariones y los mesones obedecen a la fuerza de la cromodinámica cuántica.