{{위키데이터 속성 추적}}
{{입자 정보
 |bgcolour       =
 |이름           = 위 쿼크
 |그림           =Proton quark structure.svg
 |그림설명       =
 |종류           =
 |구성           = [[기본 입자]]
 |통계           = [[페르미온]]
 |group          = [[쿼크]]
 |세대           = 1세대
 |상호작용       = [[강한 상호작용]], [[약한 상호작용]], [[전자기력]], [[중력]]
 |입자           =
 |반입자         = 위 반쿼크 ({{아원자입자|위 반쿼크}})
 |이론           = [[머리 겔만]] (1964)<br>[[조지 츠바이크]] (1964)
 |발견           = [[SLAC]] (1968)
 |기호           = {{아원자입자|위 쿼크}}
 |질량           = {{val|2.3|+0.7|-0.5|ul=MeV/c2}}<ref name="PDG2012">{{웹 인용
  |author=J. Beringer ([[입자물리 데이터 그룹]])
  |url=http://pdg.lbl.gov/2012/tables/rpp2012-sum-quarks.pdf
  |title=PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)'
  |publisher=[[입자물리 데이터 그룹]]
  |year=2012
  |accessdate=2013-02-21
  |display-authors=etal
  |보존url=https://web.archive.org/web/20130512010447/http://pdg.lbl.gov/2012/tables/rpp2012-sum-quarks.pdf
  |보존날짜=2013-05-12
  |url-status=dead
  }}</ref>
 |붕괴시간       =
 |붕괴입자       = 안정 혹은 [[아래 쿼크]] + [[양전자]] + [[전자 중성미자]]
 |전하           = +{{sfrac|2|3}} [[기본 전하|''e'']]
 |색전하         = 있음
 |스핀           = {{sfrac|1|2}}
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 |약한_아이소스핀= {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: +{{sfrac|1|2}}, [[카이랄성|RH]]: 0}}
 |약한_초전하    = {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: +{{sfrac|1|3}}, [[카이랄성|RH]]: +{{sfrac|4|3}}}}
}}

'''위 쿼크'''({{llang|en|up quark|업 쿼크}}, 기호: u)는 [[물질]]의 주성분이며, [[기본 입자]] 중 하나인 [[쿼크]]들 중 가장 가벼우며, [[아래 쿼크]]와 함께 [[원자 핵]]을 이루는 [[중성자]](위 쿼크 하나, 아래 쿼크 둘)와 [[양성자]](위 쿼크 둘, 아래 쿼크 하나)를 구성한다. 물질 [[세대 (물리학)|1세대]]이며, [[전하]]는 +{{sfrac|2|3}}&nbsp;[[기본 전하|''e'']]이고 정지 질량은 {{val|2.3|+0.7|-0.5|ul=MeV/c2}}이다.<ref name="PDG2012"/>. 다른 [[쿼크]]와 마찬가지로, 위 쿼크는 [[스핀 (물리학)|스핀]]이 [[스핀-1/2|{{sfrac|1|2}}]]인 [[기본 입자|기본]] [[페르미온]]이며, 4가지의 [[기본 상호작용]]의 영향을 받는다:[[중력]], [[전자기력]], [[약한 상호작용]], [[강한 상호작용]]. 위 쿼크의 [[반입자]]는 위 쿼크에서 [[전하]]와 같은 일부 특성이 [[덧셈 역원|크기는 같고 부호가 반대]]인 '''위 반쿼크'''(종종 ''반 위 쿼크''라고도 불린다)이다.

위 쿼크는 [[아래 쿼크]], [[기묘 쿼크]]와 함께 1964년 [[머리 겔만]]과 [[조지 츠바이크]]가 [[팔정도 (물리학)|팔정도]]를 따라 [[하드론]]을 분류하기 위해 도입하였고, [[SLAC]]에서 1968년에 처음 관찰되었다.

== 역사 ==
20세기 초반, 입자 물리학의 초창기에는 [[양성자]], [[중성자]], 그리고 [[파이온]]과 같은 [[강입자]]들이 [[기본 입자]]라고 여겨졌다. 하지만 새로운 입자들이 발견됨에 따라 '[[입자 동물원]]'은 1930~1940년 대에 몇 안되던 입자들에서부터 1950년 대에는 수십 개에 달하게 되었다. 각각의 입자들이 서로 어떤 관계가 있는 지는 1961년 [[머리 겔만]]<ref>
{{서적 인용
 |author=M. Gell-Mann
 |year=2000 |origyear=1964
 |chapter=The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry
 |editor=M. Gell-Manm, Y. Ne'emann
 |title=The Eightfold Way
 |page=11
 |publisher=[[Westview Press]]
 |isbn=0-7382-0299-1
}}<br />원 논문: {{저널 인용
 |author=M. Gell-Mann
 |year=1961
 |title=The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry
 |work=[[Synchroton Laboratory]] Report CTSL-20
 |publisher=[[California Institute of Technology]]
 |postscript=<!--None-->
}}</ref>과 [[유발 네만]]<ref>
{{서적 인용
 |author=Y. Ne'emann
 |year=2000 |origyear=1964
 |chapter=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |editor=M. Gell-Manm, Y. Ne'emann
 |title=The Eightfold Way
 |publisher=[[Westview Press]]
 |isbn=0-7382-0299-1
}}<br />원 논문: {{저널 인용
 |author=Y. Ne'emann
 |year=1961
 |title=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |journal=[[Nuclear Physics (journal)|Nuclear Physics]]
 |volume=26 |pages=222
 |doi=10.1016/0029-5582(61)90134-1
 }}</ref>이 각각 독자적으로 [[강입자]]를 분류하는 계획인 [[팔정도 (물리학)|팔정도]](전문 용어로 [[SU(3)]] [[맛깔]] 대칭)를 주장할 때까지는 불확실했다.

이 분류 계획은 강입자를 [[아이소스핀|아이소스핀 다중항]]으로 분류했지만, 그 배경이 되는 물리적 토대는 여전히 불명확했다. 1964년에 [[머리 겔만]]<ref name="Gell-Man1964">
{{저널 인용
 |author=M. Gell-Mann
 |title=A Schematic Model of Baryons and Mesons
 |journal=[[Physics Letters]]
 |volume=8 |issue=3 |pages=214–215
 |year=1964
 |doi=10.1016/S0031-9163(64)92001-3
}}</ref>과 조지 츠바이크<ref name="Zweig1964a">
{{저널 인용
 |author=G. Zweig
 |title=An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking
 |journal=CERN Report No.8181/Th 8419
 |year=1964
}}</ref><ref name="Zweig1964b">
{{저널 인용
 |author=G. Zweig
 |title=An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II
 |journal=CERN Report No.8419/Th 8412
 |year=1964
}}</ref>이 당시에 독자적으로 위, [[아래 쿼크|아래]] 그리고 [[기묘 쿼크]]만으로 구성된 쿼크 모형을 제시했다.<ref name="Carithers">
{{저널 인용
 |author=B. Carithers, P. Grannis
 |title=Discovery of the Top Quark
 |url=http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/25/3/25-3-carithers.pdf |format=PDF
 |journal=[[Beam Line (journal)|Beam Line]]
 |volume=25 |issue=3 |pages=4–16
 |publisher=[[SLAC]]
 |year=1995
 |accessdate=2008-09-23
}}</ref> 하지만 이 쿼크 모형은 [[팔정도 (물리학)|팔정도]]를 설명할 수는 있었지만, 1968년 [[SLAC]]에서 처음으로 쿼크가 발견될 때까지는 쿼크의 존재에 대한 직접적인 증거는 없었다.<ref name="Bloom">
{{저널 인용
 |author=E. D. Bloom ''et al.''
 |title=High-Energy Inelastic ''e''–''p'' Scattering at 6° and 10°
 |journal=[[Physical Review Letters]]
 |volume=23 |issue=16 |pages=930–934
 |year=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.930
}}</ref><ref name="Breidenbach">
{{저널 인용
 |author=M. Breidenbach ''et al.''
 |title=Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering
 |journal=[[Physical Review Letters]]
 |volume=23 |issue=16 |pages=935–939
 |year=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.935
}}</ref> [[심층 비탄성 산란]]은 양성자에 세부 구조가 있다는 것을 나타내었고, 이 현상을 설명하기 위해서는 양성자가 더 근본적인 입자 3개로 구성되어 있는 모형을 도입해야 한다. (즉 [[쿼크 모델]]을 인정하는 것이다)<ref>{{웹 인용
 |author       = J. I. Friedman
 |title        = The Road to the Nobel Prize
 |url          = http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72
 |publisher    = [[Hue University]]
 |year         = 
 |accessdate   = 2008-09-29
 |보존url    = https://web.archive.org/web/20081225093044/http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72
 |보존날짜 = 2008-12-25
 |url-status = dead
}}</ref>

처음에 사람들은 이 세 입자를 쿼크로 받아들이기보다는 [[리처드 파인먼]]의 [[쪽입자]] 해석을 선호했었지만,<ref>
{{저널 인용
 |author=R. P. Feynman
 |title=Very High-Energy Collisions of Hadrons
 |journal=[[Physical Review Letters]]
 |volume=23 |issue=24 |pages=1415–1417
 |year=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.1415
}}</ref><ref>
{{저널 인용
 |author=S. Kretzer ''et al.''
 |title=CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects
 |journal=[[Physical Review D]]
 |volume=69 |issue=11 |page=114005
 |year=2004
 |arxiv=hep-ph/0307022
 |doi=10.1103/PhysRevD.69.114005
}}</ref><ref name="Griffiths">
{{서적 인용
 |author=D. J. Griffiths
 |title=Introduction to Elementary Particles
 |page=42
 |publisher=[[John Wiley & Sons]]
 |year=1987
 |isbn=0-471-60386-4
}}</ref> 시간이 흐르면서 쿼크 모형이 점차 받아들여졌다. ([[제이/프시 중간자|11월 혁명]] 참고)<ref>
{{서적 인용
 |author=M. E. Peskin, D. V. Schroeder
 |year=1995
 |title=An introduction to quantum field theory
 |page=556
 |publisher=[[Addison–Wesley]]
 |isbn=0-201-50397-2
}}</ref>

== 질량 ==
위 쿼크는 매우 널리 알려져 있음에도 불구하고 위 쿼크의 정지 질량은 잘 결정되지 않았지만, 아마도 1.8에서 {{val|3.0|ul=MeV/c2}} 사이에 있을 것이라고 여겨진다.<ref name="PDG2012"/> [[격자 QCD]] 계산은 더 정확한 값을 얻을 수 있다:{{val|2.01|0.14|ul=MeV/c2}}.<ref name=lqcd>{{웹 인용|last=Cho|first=Adrian|title=Mass of the Common Quark Finally Nailed Down|url=http://www.sciencemag.org/news/2010/04/mass-common-quark-finally-nailed-down|publisher=Science Magazine|date=April 2010}}</ref>

[[중간자]](쿼크 하나와 [[반입자|반쿼크]] 하나로 이루어진 입자) 혹은 [[중입자]](쿼크 세 개로 이루어진 입자)에서 측정했을 때, 쿼크의 '유효 질량'은 각각의 쿼크를 묶어주는 [[글루온|글루온장]]으로 생긴 [[양자 색역학 결합 에너지|결합 에너지]]에 의해서 더 크게 측정된다.([[질량-에너지 등가]] 참고) 위 쿼크의 질량은 너무 가볍기 때문에 상대성 이론을 고려해야할 수준이기 때문에, 정지 질량을 직접적으로 계산할 수는 없다. 쿼크는 글루온장에서 글루온에 의해 생긴 강력에 의해 광속의 99.995%로 움직여 로런츠 인자가 대략 100 정도 되다. 그 결과로, 쿼크 자체의 질량은 양성자나 중성자의 질량의 거의 1% 정도 된다.

== 같이 보기 ==
* [[아래 쿼크]]
* [[아이소스핀]]
* [[쿼크 모형]]
* [[양자역학]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 추가 문헌 ==
*{{저널 인용
 |author=A. Ali, G. Kramer
 |year=2011
 |title=JETS and QCD: A historical review of the discovery of the quark and gluon jets and its impact on QCD
 |journal=[[European Physical Journal H]]
 |volume= 36|issue= 2|pages=245
 |doi=10.1140/epjh/e2011-10047-1
|bibcode = 2011EPJH...36..245A |arxiv = 1012.2288 |last2=Kramer
 }}
*{{웹 인용
 |author=R. Nave
 |title=Quarks
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html
 |work=[[HyperPhysics]]
 |publisher=[[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |year=
 |accessdate=2008-06-29
}}
*{{서적 인용
 |author=A. Pickering
 |title=Constructing Quarks
 |pages=114–125
 |publisher=[[University of Chicago Press]]
 |year=1984
 |isbn=0-226-66799-5
}}

{{기본입자}}

{{전거 통제}}

[[분류:쿼크]]
[[분류:기본 입자]]