Quark, Pembentuk Proton dan Neutron ?

Quark, sebagaimana dijelaskan dalam model standar pada fisika partikel, bersama-sama dengan lepton dipercaya sebagai partikel elementer yang membentuk materi. Kombinasi beberapa quark membentuk jenis partikel yang disebut hadron, di alam terdapat dua macam hadron yaitu meson dan baryon. Partikel berjenis meson terdiri dari dua buah quark, partikel berjenis baryon terdiri dari tiga jenis quark dan baru-baru ini ditemukan adalah pentaquark yang terdiri dari lima buah quark. 


Partikel-partikel seperti proton dan neutron termasuk ke dalam jenis baryon, sedangkan elektron bukan tersusun atas quark melainkan sudah merupakan sebuah partikel elementer yang termasuk dalam jenis lepton. Terdapat enam jenis quark yang berbeda yang dibedakan berdasarkan "rasa"-nya, yaitu up, down, charm, strange, top dan bottom. Antipartikel quark disebut antiquark. Dalam teori kromodinamika kuantum masing-masing quark (up, down, charm, strange, top dan bottom) memiliki tiga buah "warna" yaitu merah, biru dan hijau, di mana sebuah partikel hanya bisa dibentuk oleh paduan "warna" netral.


Quark merupakan partikel teoritis kecil yang membentuk proton dan neutron dalam inti atom. Bersamaan dengan gluon, quark juga membentuk hadrons eksotik seperti meson yang tidak stabil. Quark ini disebut teori karena sementara keberadaannya membuat asumsi teori fisika menjadi lebih baik, keberadaanya belum pernah ditemukan secara langsung. 

Bersama dengan lepton - elektronmuons, tau, neutrino, dan antipartikel, quark membentuk semua materi di alam semesta yang terlihat. Quark adalah satu-satunya partikel dasar yang berinteraksi satu sama lain melalui empat gaya fundamental: gaya nuklir kuat, gaya nuklir lemah, gaya elektromagnetik, dan gravitasi. Karkateristik dasar quark adalah terkurung. semua quark membentuk hadrons, dan tidak pernah independen. Penjelasan sifat fisik quark berasal dari kuantum chromodinamika (QCD), teori gaya nuklir kuat yang memegang inti atom bersama.

Seperti semua partikel subatom lainnya, quark dapat digambarkan secara mendalam dengan tiga bilangan kuantum: spin J, paritas P, dan massa m. Karena quark tidak pernah terisolasi, sifat ini harus disimpulkan dengan mengamati partikel yang lebih besar yang dibentuknya. Ada enam quark dikenal: ini quark naik, quark turun, quark pesona, quark aneh, quark atas, quark bawah. Nama-nama ini murni belum jelas dan tidak menerangkan apapun tentang properti masing-masing quark ini.

Segala hal normal yang membentuk mayoritas alam semesta terbuat dari quarks naik (quark up) dan quark turun (quark turun) yang merupakan quark yang paling ringan. Sebuah proton terbuat dari dua quark naik dan satu quark turun, sedangkan neutron terdiri dari dua quark turun dan satu quark naik.

Quark memiliki berbagai massa, yang diukur dalam GeV (giga elektron-volt) diatas kecepatan kuadrat cahaya. Partikel subatom diukur dari segi energi yang mereka hasilkan bukan massa dalam gram. Quark turun sekitar dua kali besar quark naik. Quark aneh adalah sekitar 20 kali lebih besar dari quark turun. Quark pesona sekitar 10 kali lebih besar dari itu, diikuti oleh quark bawah sekitar tiga kali lebih besar dari yang terakhir, dan akhirnya quark atas yang paling besar dari semuanya.

Fisikawan sedang mencari teori quark materi, kisi-kisi hipotetis terbuat dari quark terus menerus dihubungkan dengan gluon. Masih belum diketahui apakah jenis materi ini benar-benar ada dalam bentuk fisik. Jika ada, mungkin akan ditemukan di inti bintang yang sangat kompak yang belum jatuh ke dalam lubang hitam.

sumber

sumber

Posted in: IPA