“1994 – Físicos do Fermi National
Accelerator Laboratory, em Illinois, descobrem com a ajuda do acelerador de
partículas Tevatron o top
quark, uma partícula subatómica.”
O quark,
na física de partículas, é uma partícula elementar e um dos dois
elementos básicos que constituem a matéria (o outro é o leptão). Quarks
se combinam para formar partículas compostas chamadas hadrões; os mais
estáveis desse tipo são os protões e os neutrões, que são os
principais componentes dos núcleos atómicos. Devido a um fenómeno
conhecido como confinamento, quarks nunca são directamente observados ou
encontrados isoladamente; eles podem ser encontrados apenas dentro de hadrões,
como os bariões (categoria
a que pertencem os protões e os neutrões), e os mesões. Por esta razão,
muito do que se sabe sobre os quarks foi elaborado a partir das observações dos
próprios hadrões.
Existem seis tipos de quarks, conhecidos como sabores: up, down, strange, charm, bottom,
e top. Os quarks up e down possuem as menores massas entre todos os
quarks. Os quarks mais pesados mudam rapidamente para quarks up down por meio
de um processo de decaimento, que é a transformação de um estado de maior massa
a um estado de menor massa. Devido a isso, quarks up e quarks down são
geralmente estáveis e são os mais comuns no universo, enquanto que os
quarks strange, charm, bottom e top só podem ser produzidos
em colisões de alta energia (como as que envolvem os raios
cósmicos e em aceleradores de partículas).
Quarks possuem várias propriedades, como a carga eléctrica, a massa, a carga
de cor e o spin. Quarks são as únicas partículas elementares do modelo
padrão da física de partículas que experienciam todas as quatro forças
fundamentais (electromagnetismo, gravidade, força forte e
por último a força fraca), também são as únicas partículas conhecidas cuja
carga eléctrica não é um múltiplo inteiro da carga elementar. Para cada
sabor de quark há um tipo correspondente de antipartícula, denominada anti-quark,
que difere do quark apenas pelo fato de que algumas das suas propriedades têm
igual magnitude, mas sinais opostos.
O modelo de quarks foi proposto de forma independente pelos físicos Murray
Gell-Mann e George Zweig em 1964. Os quarks foram introduzidos
como parte de um esquema de organização dos hadrões, e havia pouca evidência de
sua existência física até os experimentos de Espalhamento Inelástico Profundo no Centro
de Aceleração Linear de Stanford em 1968. Experiências com os aceleradores
forneceram evidências para todos os seis sabores de quarks. O quark top foi o
último a ser descoberto, no Fermilab, em 1995.
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