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1964年、2人の物理学者が独立してクォークとして知られる亜原子粒子の存在を提案した。

物理学者Murray Gell-MannとGeorge Zweigは、素粒子物理学における強い相互作用対称性の理論に独立して取り組んでいました。 この枠組みの中で、彼らは強く相互作用する粒子–ハドロン–の重要な特性は、それらが構成粒子で構成されている場合に説明できることを提案した。

Murray Gell-Mannは昨年1月にCERNとATLAS実験を訪問しました(画像:Maximilien Brice/CERN)

1961年にゲルマンは、彼がSU(3)として知られている数学的対称性に基づいていた八倍の方法と呼ばれる対称スキームを導入していた。 このスキーム(彼は1969年にノーベル物理学賞を受賞した)は、周期表が化学元素を分類するのではなく、ハドロンを二つの主要なグループに分類した。

Gell-Mannは、陽子と中性子の磁気特性を記述することができる新しいモデルでこの研究に基づいて構築しました。 しかし、Gell-Mannのモデルは、彼が「クォーク」と呼んだ3つの新しい素粒子の存在を必要としました。”

ゲルマンは、彼が最初に”quork”という音を思いついたと言い、後にJames JoyceのFinnegans Wakeの”Three quoks for Muster Mark”というフレーズを偶然見つけたと言います。 ジョイスはおそらく”マーク”と韻を踏むために単語を意図していたように、人々はそれ以来、発音に分割されています。

物理学者George Zweigは、1964年1月17日付けの論文でcernの訪問者である間にこの分野に貢献し、「中間子とバリオンは両方ともaceと呼ばれる3つの基本粒子の集合から構成されている。「粒子のツヴァイグの名前は固執しませんでしたが、彼はハドロンのいくつかの特性を他の構成粒子の三重項として扱うことによって説明できるこ

ジョージ*ツヴァイグは、昨年九月にCERNとアリス洞窟を訪問しました(画像: パナギオティス・チャリトス)

Gell-MannのクォークとZweigのaceの両方は、電子または陽子の1/3または2/3に等しい電荷を持っていなければならず、これらの成分の実験的な検索は、それらが存在するかどうかを明らかにするであろうことを示唆している。

1968年、米国のスタンフォード線形加速器センター(SLAC)でのMIT-SLAC共同研究による一連の電子-陽子散乱実験により、核子が内部構造を持っているという最初の兆候が明らかになった。 チームは陽子に電子を発射し、電子がどのように跳ね返ったかを観察しました。 散乱パターンは陽子内部の点状粒子によって引き起こされると同定された。 その後、これらの結果をCERNのガルガメル気泡室でのニュートリノ散乱からの他の結果と組み合わせることによって、これらの成分は実際には1/3と2/3の電荷を持っていることが明らかになった。

クォークは現在、標準モデルの重要な部分です。 大型ハドロン衝突型加速器(LHC)を含むCERNでの多数の実験では、物理学者はGell-MannとZweigの粒子の特性をより高い精度で測定しています。

クォークの詳細

  • ジョージ-ツヴァイグのテクニカル-アカウントを見るクォークの歴史(2013年9月にCERNで記録)