quark

Descrizione generale

Sm. In fisica delle particelle fondamentali, costituente elementare dei barioni e dei mesoni. Se ne conoscono 6 tipi (o “sapori”), denominati up, down, strange, charm, bottom e top. Tutti i quark hanno carica elettrica frazionaria, ma non sono mai stati osservati isolati. Per ognuno di essi esiste l'antiquark corrispondente. I quark possono esistere in stati differenti di “colore”. Ciascun quark può quindi avere uno dei tre tipi di carica di colore: rosso, blu e verde, mentre gli antiquark possono avere una carica di anticolore: antirosso (ciano), antiverde (magenta) e antiblu (giallo). L'importanza di questa carica è legata a un principio che regola le combinazioni di quark: poiché gli adroni non presentano alcuna carica di colore, le sole combinazioni di quark e antiquark permesse sono quelle le cui cariche di colore danno il bianco, che traduce in fisica delle particelle l'assenza di carica del colore . Questa regola dei colori spiega anche un'altra caratteristica dei quark: quella di non esistere da soli, ma di essere sempre in combinazioni incolori. Infatti, diversamente dai leptoni, i quark non sono mai stati osservati liberi (confinamento dei quark), ma sempre in combinazioni (quark-antiquark o combinazioni di tre quark di diverso colore). La grandissima importanza dei quark in fisica delle particelle è legata al fatto che l'esistenza di queste sei particelle permette di ricondurre tutta la complessità della natura a 24 costituenti fondamentali: 18 quark (ognuno dei 6 quark può essere di tre colori) e 6 leptoni.La regola del colore, poi, non proibisce l'esistenza di particelle composte di 5 quark e di fatto queste, chiamate pentaquark, sono state osservate prima nel 2003 e poi nel 2004: nel primo caso, in occasione dell'esperimento Belle è stata individuata una particella in uno stato a 4 quark legati, definita X (3872); nel 2004 invece i ricercatori hanno osservato per la prima volta un pentaquark contenente un quark charm.