上夸克
| 组成 | 基本粒子 |
|---|---|
| 系 | 费米子 |
| 代 | 第一代 |
| 基本相互作用 | 强作用力、弱作用力、 电磁力、重力 |
| 符号 | u |
| 反粒子 | 反上夸克（ u ） |
| 理论 | 默里·盖尔曼（1964年） 乔治·茨威格（1964年） |
| 发现 | 史丹佛直线加速器中心（1968年） |
| 质量 | 1.5–3.3 MeV/c2
2.3+0.7 −0.5 MeV/c2[1] |
| 衰变粒子 | 稳定 |
| 电荷 | +2⁄3 e |
| 色荷 | 有 |
| 自旋 | 1⁄2 |
| 弱同位旋 | LH: +1⁄2, RH: 0 |
| 弱超荷 | LH: +1⁄3, RH: +4⁄3 |
在所有种类的夸克中，上夸克（Up quark）的质量最小，裸质量约为1.8–3.0 MeV/c2。上夸克是第一代夸克， 是自旋为1⁄2的费米子。带有电荷+2⁄3 e。根据粒子物理学的标准模型理论，上夸克与下夸克是构成核子的基本粒子，质子拥有两个上夸克和一个下夸克，而中子则有一个上夸克和两个下夸克。上夸克参与所有四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用与强相互作用。上夸克的反粒子为反上夸克。
1964年，默里·盖尔曼 及乔治·茨威格首先提出上夸克的存在，目的是在解释强子的八重道分类系统。1967年，透过在史丹佛直线加速器进行的深度非弹性散射实验，首度证实了上夸克存在。
历史
在粒子物理学的发展初期（20世纪前半），质子、中子、π介子等等强子都被视为基本粒子。可是，随著更多新强子被发现，粒子园也跟著扩张，从1930年代与1940年代的几种粒子扩张至1950年代的几十种粒子。可是，物理学者并不清楚它们彼此之间的关系。1961年，默里·盖尔曼与瑜法尔·尼曼分别独立地提出一种称为八重道的分类系统，以数学术语来说，就是 SU(3) 味对称性。[2][3]
这种分类系统将各种强子组织成同位旋多重态，然而，它背后的物理理论并不明朗。1964年，盖尔曼与乔治·茨威格分别独立地提出夸克模型，其最初仅仅描述了上夸克、下夸克与奇夸克的物理行为[4][5][6][7]可是，虽然夸克模型解释了八重道，并没有任何实验直接证实了夸克的存在。1968年，在史丹佛直线加速器中心，深度非弹性散射实验揭露，质子拥有内在结构，质子是由三个更为基础的粒子组成，从而夸克模型被公认为正确无误。[8][9][10]
最初，人们很不愿接受这事实，他们比较喜欢理查·费曼的部分子模型。[11][12][13]随著时间流逝，夸克理论渐渐被人们接受。更多内容，请参阅11月革命。[14]
质量
尽管上夸克极为常见，物理学者并不明确它的裸质量，其数值大概是在1.8与3.0 MeV/c2之间[1]使用格点色动力学计算可以给出比较准确的数值： 2.01±0.14 MeV/c2。[15]
夸克的质量不能够做实验直接测量，因此是相当难决定的数量。在介子或重子里，夸克的有效质量会变得很大，这是源自于夸克与夸克之间的胶子场所造成的结合能，注意到狭义相对论允许能量与质量之间的相互转换。由于上夸克的裸质量很小，它不能被直接计算出来。[16]:135
参考文献
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