Kuark Grupları: Proton ve Nötron

Kuark Grupları

Proton ve Nötron:
 

Örneğin proton ve nötron gibi, daha iyi tanıdığımız karmaşık parçacıklar, kuark üçlülerinden oluşan birer baryon.

Proton:
* İki yukarı ve bir aşağı kuarkın, güçlü etkileşim altında bir araya gelmesiyle oluşuyor. (p=y-y-a veya u-u-d)
* Yukarı kuarkların elektrik yükü +2/3, aşağı kuarkınki -1/3 olduğundan, protonun elektrik yükü e cinsinden; 2x(+2/3) + (-1/3) = +1 oluyor.
* Öte yandan, bu üç kuarkın renk yükleri farklı; mavi, yeşil ve kırmızı olduğundan; protonun net renk yükü nötür oluyor.
* Üç kuarktan ikisinin spinleri, zıt yönlerde eşleşerek birbirini götürdüklerinden, protonun spini ½ oluyor.
* Kuarkların kütlelerinin toplamı, protonun kütlesinin, %1.3 gibi çok küçük bir kısmını oluşturuyor ve proton kütlesinin geri kalan %98.7'si; Einstein'ın kütleyle enerji arasında eşdeğerlik kuran E=mc² ilişkisine uygun olarak; barındırdığı üç kuarkın kinetik ve potansiyel enerjisinden oluşuyor. Dolayısıyla protonun içindeki kuarklar, kütlelerinin yaklaşık 80 katına eşdeğer enerji taşıyorlar.

* Kuarkların boyutları kesin olarak bilinmemekle beraber, kesinlikle 10^-18 metrenin altında iken; protonun boyutu 10^-15 metreyi buluyor.

Nötron:

Nötronlar da keza kuark üçlülerinden oluşuyor: * Bir yukarı ve iki aşağı kuark, güçlü etkileşim altında bir araya geldiklerinde bir nötron oluşturuyor. (n=y-a-a veya u-d-d) * Yukarı kuarkın elektrik yükü +2/3, aşağı kuarkınki -1/3 olduğundan, nötronun elektrik yükü e cinsinden; + (2/3) + 2x(-1/3) = 0 oluyor. * Öte yandan, bu üç kuarkın renk yükleri farklı; mavi, yeşil ve kırmızı olduğundan; nötronun net renk yükü de nötür oluyor.