Classificação | Fermion |
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Composição | Elementar |
Massa | 173,34 ± 0,27 ( stat ) ± 0,71 ( syst ) GeV . c −2 (ou seja, geral 173,34 ± 0,76 GeV.c −2 ) |
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Carga elétrica | ⅔ e |
Rodar | ½ |
Tempo de vida | 10 -25 s |
O quark top (abreviado para t ) é um quark , uma partícula elementar da física de partículas .
Como todos os quarks, o quark top é um férmion . Este é um quark 3 e geração com uma carga elétrica de +23 e . É o quark mais massivo com uma massa de 173,34 ± 0,76 G eV / c 2 (quase como um átomo de ouro ).
A antipartícula de quark top é o antiquark top , de carga elétrica -23 e .
O quark top interage principalmente por meio da interação forte, mas só pode se desintegrar por meio da interação fraca , quase exclusivamente em um bóson W e um quark bottom . O modelo padrão prevê uma vida útil de cerca de 10-25 s , ou cerca de 20 vezes menos do que a ordem de magnitude das durações de interações fortes. Como resultado, o quark top não pode formar um hadron .
Nos anos anteriores à descoberta do quark top , percebeu-se que algumas medições de precisão das massas e acoplamentos dos bósons que são vetores da interação eletrofraca eram muito sensíveis ao valor da massa do quark top . Esses efeitos permitiram a detecção indireta do quark top , mesmo que ele não pudesse ser produzido na época. Esses efeitos levaram Gerard 't Hooft e Martinus Veltman a prever em 1994 uma massa do quark top entre 145 e 185 GeV (o que lhes valeu parcialmente o Prêmio Nobel de Física em 1999).
O quark top foi diretamente observado pelos experimentos do CDF em 1994 e depois pelos experimentos do DØ em 1995, no Tevatron ( Fermilab ); as colisões próton-antipróton a uma energia de 1,8 TeV que ocorrem neste acelerador permitem a produção de milhares de quark top por ano. Foi então observado no LHC ( CERN ) em 2010. O LHC e o Tevatron são os únicos dois locais na Terra onde esta partícula foi observada. O processo de produção dominante produz o quark top junto com sua antipartícula, que imediatamente decai em quarks b e bósons W. O bóson W então decai hadronicamente ou leptonicamente.
Após a descoberta de um outro quark 3 th geração (quark inferior ), em 1977, foi feita uma tentativa para nomear a beleza ( "beleza") e verdade ( "verdade"); este uso não foi mantido e o quark foi denominado bottom e top .
Doze anos após sua descoberta, o quark top é um dos temas de estudo da física de altas energias (física Terascale ).
Por que ele é tão grande? O que isso pode nos dizer sobre as origens da massa das partículas? A massa do bóson de Higgs está relacionada à do quark top. A medição da massa do quark top deve ser especificada (atualmente precisão de 1%). Claro, maciço não significa extenso . Sua vida útil não permite que participe do confinamento.
O Large Hadron Collider (LHC, CERN, Suíça) deve produzir 7 vezes mais quarks top do que o Tevatron (em milhões).