O que são top quarks ??

Question

ouvi na palestra de Leonardo Boff sobre top quarks e essência da vida. E queria saber mais detalhes sobre o que são top quarks!!

Answer 1

Os quarks são fêrmions(partícula que tem spin semi-inteiro e obedecem à estatística de Fermi-Dirac),mas o que são spins?
spin é a orientação que uma partícula tal como prótons,eletróns,nêutrons e alguns outros núcleos atômicos tomam na presença de campo magnético(B),já aestatística de Fermi-Dirac é a estatística quântica( a descrição de como a energia de cada um dos entes unitários constituintes de um sistema físico está distribuida, dada uma energia total E constante, sob a restrição de que:
- a energia passa a ser quantizada;
- as partículas objeto de estudo passa a ser indistinguíveis.
Isso é feito expressando-se as probabilidades relativas de uma partícula com energia En

De modo clássico, a probabilidade é dada por:
P(En) = 1 / Q(exp(-En/KT),sendo Q = somatório do exponencial de todo -Ej/KT,isso é chamada função de partição.
Os quarks têm carga hadrónica(um hádron é uma partícula que interage fortemente com outros hádrons,exemplos dessas partículas são o modelo de quarks, acredita-se que hádrons são compostos de férmions chamados quarks e de bósons chamados glúons. Os glúons são os mediadores força de cor, a cola que mantém os quarks juntos para formar os hádrons.) ou cor.
Segundo o Modelo Padrão, os quarks ocorrem em seis "sabores" na natureza: "top", "bottom", "charm", "strange", "up" e "down". Os dois últimos formam os prótons e nêutrons, enquanto os quatro primeiros são formados em hádrons instáveis em aceleradores de partículas.
Os quarks têm uma unidade de carga hadrônica, que aparece em três tipos distintos (cores). O campo hadrônico é também chamado de força nuclear forte. A teoria que estuda a dinâmica de quarks e das cargas hadrônicas (mediadas pelos glúons) é chamada Cromodinâmica Quântica. Segundo a Cromodinâmica Quântica, os quarks podem formar estados ligados aos pares e às trincas. Os pares de quarks são chamados mésons e as trincas hádrons. O próton é uma trinca de quarks, formado por dois quarks "up" e um quark "down". O nêutron é outro estado ligado de três quarks, dois deles "down" e um "up".
Os quarks têm carga elétrica -1/3 ou 2/3, onde a unidade é a carga do elétron. Antipartículas dos quarks têm carga oposta. Os quarks também interagem com a força nuclear fraca, a qual transmuta tipos distintos de quarks. Por exemplo, o quark tipo "down" pode mudar para um quark tipo "up" pela emissão de um bóson vetorial massivo, que transporta a força nuclear fraca. Tal mecanismo está por trás da desintegração do nêutron.
Apesar de não serem observados em estado livre, a massa dos quarks pode ser inferida dos hádrons e mésons observados. Sabe-se que os quarks "up" e "down" tem massa comparável com a do eléctron, enquanto o quark "top" tem uma massa cerca de 200 vezes maior que a do próton.
A propriedade mais importante dos quarks é chamada de confinamento. É um fato experimental que os quarks individuais não são vistos — Eles estão sempre confinados ao interior dos hádrons, partículas subatomicas como os protons, neutrons, e meson. Esperava-se que esta propriedade fundamental surgisse da moderna teoria das intrerações forte, chamada de cromodinâmica quântica (QCD). Embora não exista nenhuma derivação matemática de confinamento na QCD, é fácil mostrar isto usando a teoria grade gauge.

Answer 2

Os quarks são são partículas subatômicas que compõe os prótons e os nêutrons no núcleo dos átomos. Os cientistas identificaram 6 tipos de quarks:top, botton, up, dow, strange e charm. O quark top foi edentificado em 1995. Somente agora (2006), há dados suficientes para garantir que não existem outros quarks.

Answer 3

resposta
resumo sobre O que são top quarks=O quark superior é o acima-tipo quark da terceiro-geração com uma carga de + (2/3) de E. Foi descoberto em 1995 pelo CDF e D0 experiências em Fermilab, e é por muito o mais maciço de partículas elementares sabidas. Sua massa é medida atualmente em 171.4±2.1 GeV [1], quase tão pesado quanto um núcleo do ouro.

O quark superior interage primeiramente pela interação forte mas pode somente deteriorar através da força fraca. Deteriora quase exclusivamente a um boson de W e a um quark inferior. O modelo padrão prediz sua vida para ser aproximadamente os segundos 1×10−25; esta é aproximadamente 20 vezes mais rapidamente do que o timescale para interações fortes, e conseqüentemente não hadronize, dando a físicos uma oportunidade original de estudar “descobre” o quark. produção e deterioração superiores do quark=Até à data de 2007Tevatron de Fermilab é o único lugar no mundo onde os quarks superiores podem ser produzidos. Tevatron é um complexo do accelerator que colida protons e antiprotons em uma energia do centro--momentum de TeV 1.96. Há dois processos principais da alto-produção:

* Produção de par através das interações fortes. Este processo foi observado primeiramente simultaneamente pela colaboração dois experimental em Fermilab, CDF e D0 em 1995.
* Única produção através das interações fracas. Até à data de dezembro 2006, uma evidência do três-sigma foi observada para esta colaboração do processo de produção perto D0 em Fermilab.

[editar] quebrar superior da simetria da massa e do electroweak

O modelo padrão descreve massas do fermion através do mecanismo de Higgs. O boson de Higgs tem um Yukawa acoplar aos quarks superiores esquerdos e right-handed. Após a simetria do electroweak que quebra (quando o Higgs adquire um valor da expectativa do vácuo), os componentes esquerdos e right-handed misturam, transformando-se um termo maciço.

\mathcal{L} = y_t h q u^c \rightarrow \frac{y_t v}{\sqrt{2}}( 1 + h^0/v) u u^c

O acoplamento superior de Yukawa do quark tem um valor de = do y_t \ sqrt {2} m_t/v \ simeq 1, onde v=246~ {\ rm GeV} está o valor do valor da expectativa do vácuo de Higgs.

O acoplamento grande de Yukawa dos quark superiores é evidência indireta para um boson elementar de Higgs (no contraste a um boson composto de Higgs).

[editar] o acoplamento superior de Yukawa

No modelo padrão, todos os acoplamentos de Yukawa do quark e do lepton são pequenos comparados ao acoplamento superior de Yukawa do quark. Compreender esta hierarquia nas massas do fermion é um problema aberto na física teórica. Os acoplamentos de Yukawa não são constantes e suas propriedades mudam dependendo de como são sondadas. A dinâmica de acoplamentos de Yukawa é determinada pela equação do grupo do renormalization.

Uma das vistas prevalecendo na física da partícula é que o tamanho do acoplamento superior de Yukawa do quark está determinado por seu fluxo do grupo do renormalization melhor que por seu valor da energia elevada. Se os acoplamentos de um Yukawa do quark começarem fora em um valor pequeno então seu valor cresce exponencial na energia baixa. Se um acoplamento de Yukawa começar fora em um valor grande, então seu valor deixa cair quadràtica. Em algum ponto estes dois efeitos cancelam e seu valor não crescerá nem não encolherá. Este valor é sabido como um ponto fixo da equação do grupo do renormalization. Se o grupo do renormalization for seguido o suficiente, não importa o que o valor começar inicial do acoplamento era, alcançará este ponto fixo.

O acoplamento superior de Yukawa do quark encontra-se perto do ponto fixo de sua equação modelo padrão do grupo do renormalization

\mu \frac{\partial}{\partial\mu} y_t \approx \frac{y_t}{16\pi^2}\left(\frac{9}{2}y_t^2 - 8 g_3^2- \frac{9}{4}g_2^2 - \frac{17}{20} g_1^2 \right),

onde g3 está o acoplamento do calibre da cor e o g2 são o acoplamento fraco do calibre do isospin. O acoplamento de Yukawa por se movimentações que o acoplamento abaixa, mas o acoplamento do calibre da cor dirige-o mais altamente. O valor aproximado do ponto fixo conduz a uma massa superior do quark de 280 GeV.

Na extensão supersymmetric mínima do modelo padrão (o MSSM), a equação do grupo do renormalization para o acoplamento superior de Yukawa do quark é modificada para estar

\mu \frac{\partial}{\partial\mu} y_t \approx \frac{y_t}{16\pi^2}\left(6y_t^2 +y_b^2- \frac{16}{3} g_3^2- 3g_2^2 -\frac{13}{15} g_1^2 \right),

onde o yb é o acoplamento inferior de Yukawa do quark. Isto conduz a um ponto fixo onde a massa superior seja 170-200 GeV. A incerteza nesta predição é porque o acoplamento inferior de Yukawa do quark pode ser amplificado no MSSM se nós fizermos o tanβ grande bastante. Alguns theorists acreditam que a massa superior de ponto fixo do quark de MSSM que é mais perto do valor observado da massa superior do que a predição da manutenção programada é evidência tentative para o MSSM.

[editar] medidas nas propriedades do quark superior

* O quark superior foi descoberto em 1995 em Fermilab, cujo o accelerator de Tevatron remanesce o único accelerator da partícula energético bastante para produzir quarks superiores.

* Na energia atual de Tevatron de TeV 1.96, os pares do alto/alto são produzidos com um cross-section de aproximadamente 7 picobarns. A predição modelo padrão (na ordem seguinte-à-conduzindo com mt = 175 GeV) é 6.7-7.5 picobarns.

* Combinando medidas de ambos os CDF e D0, o estimation o mais preciso da massa superior do quark é 171.4±2.1 GeV/c2 [2]

* A produção de únicos quarks superiores através dos bosons fracos do vetor é predita no modelo padrão e tem um cross-section de 0.9 picobarns na s-canaleta e de 2.0 picobarns na t-canaleta. Nenhuma experiência no Tevatron observou este processo com significado estatístico. Entretanto, dezembro em 8, 2006, D0 a colaboração anunciou-a viu a evidência para a única produção superior no nível do sigma 3, medindo um cross-section da canaleta de s+t de 4.9 picobarns [3]. Um artigo da pré-impressão submetido às letras físicas da revisão está disponível do usuário da pré-impressão de arXiv.org como hep-ex/0612052.

* Os bosons de W do quark superior deterioram carregam o polarization da partícula do pai, daqui pose como uma ponta de prova original para cobrir o polarization.

* No modelo padrão, o quark superior é predito para ter uma rotação do ½ e para carregar o ⅔. Uma primeira medida da carga superior do quark foi publicada, tendo por resultado o limite de confiança de aproximadamente 90% que a carga superior do quark é certamente o ⅔ [4].

[editar] história

Nos anos que conduzem à descoberta superior do quark, realizou-se que determinadas medidas de precisão do electroweak vector massas do boson e os acoplamentos são muito sensíveis ao valor da massa superior do quark. Estes efeitos tornam-se muito maiores para uns valores mais elevados da massa superior e poderiam conseqüentemente indiretamente ver o quark superior mesmo se não poderia diretamente ser produzido em nenhuma experiência naquele tempo. O efeito o maior da massa superior do quark estava no parâmetro de T e por 1994 a precisão destas medidas indiretas tinha conduzido a uma predição da massa superior do quark para estar entre 145 GeV e 185 GeV. É este cálculo que da precisão aquele conduziu a Gerardus 't Hooft e Martinus Veltman que ganha o prêmio de Nobel na física em 1999.

Após a descoberta do primeiro quark da terceiro-geração, uma tentativa foi feita de nomeá-lo “beleza” e o sexto quark predito “verdade”; entretanto, isto levou mais tarde aos nomes alto e fundo preferivelmente.

[editar] as ligações externas

* Grupo de funcionamento de Tevatron Electroweak
* Informação superior do quark no Web site de Fermilab
* Páginas do registro da descoberta superior do quark dos collaborations de CDF e de DZero
* Homepage do público de resultados superiores da análise de Quark D0 da colaboração em Fermilab
* Homepage do público de resultados superiores da análise de Quark da colaboração de CDF em Fermilab
* Artigo do compartimento de Harvard sobre a descoberta superior do quark 1994
* Produção e propriedades superiores de Quark no Tevatron (junho 2005)
* Prêmio 1999 de Nobel na física

Answer 4

top quarks é a classe social mais abastada entre o povo quark. Moram em mansões e exploram o trabalho braçal dos quarks down. As mulheres top compram somente nos fornecedores quark charm. Existe também um mercado negro dominado pelos quarks strange.