Was sind die drei Farben der Quarks?

February 28

Ursprünglich, glaubten Wissenschaftler, dass das Atom die fundamentalen Bausteine des Universums war. Dann das Proton, Neutron und Elektron entdeckt und identifiziert diese subatomaren Teilchen als Elementarteilchen des Universums. In den 1960er Jahren entdeckten Wissenschaftler jedoch noch kleinere Elementarteilchen Quarks genannt. Diese Quarks, die Bausteine aller Materie, wird durch eine Kombination von Eigenschaften eingestuft.

Quark-Aromen

Es gibt sechs bekannte Aromen von Quarks im Universum, die kombinieren, um alles zu bilden. Diese Aromen sind der Up, down, Charme, seltsam, oben und unten Quarks. Diese Quarks bekanntermaßen nur in Kombinationen von zwei, genannt Mesonen, und drei, genannt Baryonen auftreten. Zum Beispiel bestehen Protonen von einem Down- und zwei Up-Quarks, während Neutronen von ein oder zwei Down-Quarks bestehen. Jedoch entdeckten Wissenschaftler, dass die Aromen nicht ausreicht, um ausreichend Quarks zu identifizieren waren. Sie benötigt eine andere Eigenschaft namens Color.

Quark-Farben

Wissenschaftlern identifiziert ein Baryon, genannt Omega-Minus, die aus drei Strange-Quarks zusammengesetzt war. Jedoch erzeugt dies ein Problem. Quarks sind Fermionen, denn sie eine halb-ganzzahligen Spin haben, und alle Fermionen das Pauli-Prinzip gehorchen müssen. Dieses Prinzip besagt, dass keine zwei Fermionen in einem Baryon in identische Quantenzustände Energie vorhanden sein können. Die Omega-Minus-Baryon benötigt eine zusätzliche Eigenschaft Quarks zu unterscheiden, die für mindestens drei unterschiedliche Werte zulässig. Wissenschaftler prägte diese neue Eigenschaft ein Quark-Farbe, ihn als rot, blau oder grün zu definieren.

Farbe-Kraft

Quark-Farben darstellen, was als Farbe oder starke, Kräfte bekannt ist. Quarks werden durch diese Farbe Kraft zusammengehalten. Die Kräfte sind jedoch nur in farblosen Kombinationen, was bedeutet, dass die Partikel kein net Farbladung haben attraktive. Dies bedeutet, dass ein Baryon ein rotes, grünes und blaues Strange-Quarks enthalten muss. Diese Farbe ist unglaublich stark. Anders als Schwerkraft ist diese Farbe Kraft umgekehrt proportional zur Distanz, was bedeutet, dass es noch stärker wird je weiter auseinander bewegen den Quarks. Aus diesem Grund sind die Wissenschaftler nicht in der Lage, einzelne Quarks zu isolieren.

Verbleibende starke Kraft

Vielleicht haben Sie sich gefragt, was die Kerne der Atome zusammenhält. Schließlich sollten positiv geladene Protonen gegenseitig abstoßen. Die Antwort liegt in den Quark-Farben oder, genauer gesagt, die Kraft der Farbe. Diese Kraft ist so stark, dass die Farbe zwischen den Quarks in einem Kraft Proton und die Quarks in ein weiteres Proton überwinden die abstoßende elektromagnetische Kraft. Diese verbleibende starke Kraft hält die Kerne der alle Atome zusammen. Dieses Beispiel zeigt, wie integriert die drei Farben der Quarks, das kleinste Teilchen, um die riesigen Universum um Sie herum sind.


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