Outokvarkki

alkeishiukkanen
(Ohjattu sivulta S-antikvarkki)

Outokvarkki (engl. strange-quark) eli s-kvarkki on alkeishiukkanen ja yksi kuudesta kvarkkityypistä. Vastaava antihiukkanen on outo-antikvarkki.

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

Kaikkien muiden kvarkkien tapaan outokvarkin spin on 1/2 ja baryoniluku 1/3. Omana piirteenään sen isospin I3 on 0 ja sähkövaraus –1/3e. Lisäksi outokvarkkiin kuuluu erikoinen kvanttiluku outous, jonka arvoksi on määritelty –1. Outokvarkki kuuluu samaan kvarkkiduplettiin lumokvarkin kanssa.[2] Outokvarkin massa on kolmanneksi pienin kaikista kvarkeista (80–155 MeV).[3]

Outokvarkki kuuluu yhdessä ylös- ja alaskvarkin kanssa kolmen alkuperäisen, vuonna 1964 ennustetun kvarkin ryhmään. Tämä kolmikko tarvittiin selittämään silloin tunnettujen hadronien rakenne. Outokvarkki esiintyy monien hadronien rakenneosana, mutta toisin kuin ylös- ja alas-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.

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

Outokvarkkeja sisältävän hiukkasen outous määritellään kaavalla S = -[(outokvarkkien lukumäärä) - (outo-antikvarkkien lukumäärä)].[3]

LähteetMuokkaa

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

ViitteetMuokkaa

  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)