Avaa päävalikko

Muutokset

1 merkki poistettu ,  6 vuotta sitten
ei muokkausyhteenvetoa
}}
 
'''T-kvarkki''' (engl. top tai{{k-en|t truthquark}}) eli '''tosi-kvarkki''' tai '''huippu-kvarkki''' on [[alkeishiukkanen]] ja yksi kuudesta [[kvarkki]]tyypistä eli mausta. VastaavaSitä vastaava [[antihiukkanen]] on t-antikvarkki. T-kvarkki on kvarkeista selvästi raskain kvarkki eikä se siksi muodosta lainkaan [[Hadroni|hadroneita]]. T-kvarkkeja pystyyvoidaan havaitsemaanhavaita vain tuottamalla t-kvarkin ja t-antikvarkin muodostamia pareja.
 
== Ominaisuudet ==
Aivan kuitenkuten muillakin kvarkeilla, myös t-kvarkinkvarkilla [[spin]] on 1/2 ja [[baryoniluku]] 1/3. Sen [[isospin]] ''I<sub>3</sub>'' on 0 ja [[sähkövaraus]] +2/3[[alkeisvaraus|e]]. jaSillä kvarkkiin liittyvä kvanttiluku [[totuus (kvanttiluku)|totuus]] saa arvon +1. T-kvarkki kuuluu samaan kvarkkiduplettiin [[B-kvarkki|b-kvarkin]] kanssa.<ref name="LMFJ">{{Kirjaviite | Tekijä = Jukka Maalampi, Tapani Perko| Nimeke = Lyhyt modernin fysiikan johdatus, 4. korjattu painos| Kappale = | Sivu = 184&ndash;187| Selite = |Julkaisupaikka = Helsinki| Julkaisija = Limes ry | Vuosi = 2006| Tunniste = ISBN 951-745-213-6 | Viitattu = | Kieli = {{fi}}}}</ref> T-kvarkin [[massa]] on noin 173&nbsp;000 MeV, mikäeli tekeese siitäon noin 35 kertaa seuraavaksi raskainta kvarkkia, b-kvarkkia, raskaammanraskaampi ja noin 70&nbsp;000 kertaa keveintä, [[u-kvarkki]]a raskaammanraskaampi. Se on [[Higgsin bosoni]]a lukuunottamatta raskain tunnettu alkeishiukkanen.<ref name="YAF7">[http://tfy.tkk.fi/aes/AES/courses/crspages/Tfy-0.3243/luku7.pdf Antti Hakola: Ydin- ja alkeishiukkasfysiikka, Raportti TKK-F-B204, ISBN 978-951-22-9178-6, luku 7]</ref>
 
T-kvarkki eroaa kaikista muista kvarkeista siinä, ettei se muodosta lainkaan [[hadroni|hadroneita]].<ref name="LMFJ"/> Tämä johtuu erittäin suuren massan aiheuttamasta tavattoman lyhyestä elinajasta. T-kvarkin elinajaksi voidaan laskennallisesti osoittaa noin 4 · 10<sup>-25</sup> sekuntia, mikä on aivan liian lyhyt aika, jotta sidottuja hadronitiloja ehtisi muodostua. Tämä yhdessä suuren massan kanssa tekee sen kokeellisen havaitsemisen poikkeuksellisen haastavaksi.<ref name="YAF7"/>
== Tuottaminen ja hajoaminen ==
[[Tiedosto:Top antitop quark event.svg|thumb|250px|T-kvarkki-antikvarkki-pari.]]
Koska t-kvarkki ei muodosta sidottuja tiloja, se on havaittava tuottamalla t-kvarkin ja t-antikvarkin muodostamia pareja. T-kvarkki voi hajota suoraan sekä kvarkeiksi että [[välibosoni|välibosoneiksi]], mutta käytännössä ainoa merkittävä hajoamisreitti on [[b-kvarkki|b-kvarkiksi]] sekä [[W-bosoni|W<sup>+</sup>-bosoniksi]], jolloin antikvarkki hajoaa näiden antihiukkasiksi. Hajoaminen jatkuu saman tien b-kvarkin hajotessa hadroneiksi ja W-bosonin hajotessa joko [[leptoni]]pariksi tai kvarkki-antikvarkki-pareiksi, jotka muodostavat lisää hadroneita. Tämän seurauksena reaktio tuottaa lopulta runsaasti hadroneita ja leptoneita. T-kvarkki-antikvarkki-parin yhteismassa on noin 360 GeV, joten parin tuottaminen ei onnistu enää elekroni-positroni-pareilla vaan vaatii [[protoni]]en ja [[antiprotoni]]en törmäyttämistä. Koska suurin osa törmäytettävän hiukkasen massasta muodostuu tällöin kvarkkien välisistä sidosenergioista, niihin sisältyvillä kvarkeilla itsellään on vain pieni osa koko hiukkasen [[energia]]sta ja [[liikemäärä]]stä. OsoittautuuOn havaittu, että t-kvarkki-antikvarkki-parin muodostaminen vaatii käytännössä 1,8 TeVin energian.<ref name="YAF7"/><ref name="A">{{Lehtiviite | Tekijä = F. Abe et al. | Otsikko = Observation of Top Quark Production in p̅ p Collisions with the Collider Detector at Fermilab | Julkaisu = Physical Review Letters | Ajankohta = 1995 | Vuosikerta = 74 | Numero = | Sivut = 2626–2631 | Doi = 10.1103/PhysRevLett.74.2626 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="B">{{Lehtiviite | Tekijä = S. Abachi et al. | Otsikko = Search for High Mass Top Quark Production in pp̅ Collisions at √s = 1.8 TeV | Julkaisu = Physical Review Letters | Ajankohta = 1995 | Vuosikerta = 74 | Numero = | Sivut = 2422–2426 | Doi = 10.1103/PhysRevLett.74.2422 | Kieli = {{en}} }}</ref>
 
Suuren törmäysenergian vuoksi törmäyksessä muodostuu valtava määrä reaktioita, joissa erilaiset hadronit pääsevät muodostumaan suoraan ja hankaloittavat näin t-kvarkillisten reaktioiden havaitsemista. T-kvarkin suuren massan vuoksi sen hajoamistuotteet saavat suuren liikemäärän, ja liikemäärän säilymisen vuoksi hajoamisprosessissa edelleen muodostuvat hadronit sinkoutuvat suihkumaisesti suuressa kulmassa alkuperäisen törmäytetyn protoni-antiprotoni-vuon suhteen. Lisäksi etsintääEtsintää voidaan tehostaa keskittymällä etsimään t-kvarkin pääasiallisena hajoamistuotteena syntyneen b-kvarkin sisältäneitä reaktioita käyttämällä [[b-tagging]]iksi kutsuttua menetelmää.<ref name="YAF7"/><ref name="A"/><ref name="B"/>
 
== Tutkimus ==
Rekisteröitymätön käyttäjä