¿Qué tan grande es un quark?

Si por “grande” quieres decir dimensiones espaciales lineales, por ejemplo , longitud, ancho, altura, radio, …, el quark a menudo se considera una “partícula puntual” (como el electrón); al menos fue cuando estudié física de partículas entre 1975 y 1984.

Nuestra noción del tamaño del objeto, ayudada por el hecho de que la visión y el tacto coinciden en la extensión espacial definida por la densidad de electrones de la superficie, realmente no tiene mucho sentido en la escala subatómica, aunque solo sea porque depende de cómo lo desee para medir interactúa con su sonda (luz, electrón, …). Hablamos de una partícula, átomo o núcleo que tiene una “sección transversal” \ sigma, una medida con dimensiones de área, pero que se define en términos de la probabilidad de una ocurrencia particular, por ejemplo, fisión, dispersión (in) elástica, cambio de carga y similares. Supongo que puede tomar el radio correspondiente de un círculo, \ sqrt (\ sigma / \ pi), como el “radio” del quark para una de sus secciones transversales.

Nota histórica: cuando comencé la escuela de posgrado en física de partículas elementales en 1975, algunos consideraron que el quark era una construcción abstracta para explicar los números cuánticos aditivos de carga e hipercarga de las partículas “elementales” (hadrones) observadas que interactúan fuertemente, en lugar de un partícula similar a un electrón. En los años siguientes, algunos físicos de partículas usaron el término “parton” para un componente de un hadron que transportaba parte del impulso de ese hadron. La evidencia de los experimentos de dispersión inelástica profunda indicó que eran puntiagudos (al igual que el experimento de Rutherford mostró que el núcleo era mucho más pequeño que el átomo). Otra evidencia de números cuánticos conservados como la “extrañeza” que había inspirado el modelo de quark (el primero era el encanto), condujo al modelo estándar de tres generaciones de pares de quark (dobletes de isospin) con quarks (“valencia” y “mar”) asumiendo adicionalmente las propiedades de los clientes también.

Un attómetro o menos (-18 órdenes de magnitud)