{{위키데이터 속성 추적}}
{{Infobox Particle
 |bgcolour        =
 |name            = 아래 쿼크
 |image           =
 |caption         =
 |num_types       =
 |composition     = [[기본 입자]]
 |statistics      = [[페르미온]]
 |group           = [[쿼크]]
 |generation      = 1세대
 |interaction     = [[강한 상호작용]], [[약한 상호작용]], [[전자기력]], [[중력]]
 |particle        =
 |antiparticle    = 아래 반쿼크 ({{SubatomicParticle|아래 반쿼크}})
 |theorized       = [[머리 겔만]] (1964)<br />[[조지 츠바이크]] (1964)
 |discovered      = [[SLAC]] (1968)
 |symbol          = {{SubatomicParticle|아래 쿼크}}
 |mass            = {{val|4.8|+0.5|-0.3|ul=MeV/c2}}<ref name="PDG2013">{{웹 인용
  |author=J. Beringer ([[Particle Data Group]])
  |url=http://pdg.lbl.gov/2013/tables/rpp2013-sum-quarks.pdf
  |title=PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b′, t′, Free)'
  |publisher=[[Particle Data Group]]
  |year=2013
  |accessdate=2013-07-23
  |display-authors=etal
  |보존url=https://web.archive.org/web/20131022031536/http://pdg.lbl.gov/2013/tables/rpp2013-sum-quarks.pdf
  |보존날짜=2013-10-22
  |url-status=dead
  }}</ref>

 |decay_time      =
 |decay_particle  = 안정 또는 [[위 쿼크]] + [[전자]] + [[전자 반중간미자]]
 |electric_charge = −{{sfrac|1|3}} [[기본 전하|''e'']]
 |color_charge    = 있음
 |spin            = {{sfrac|1|2}}
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 |weak_isospin    = {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: −{{sfrac|1|2}}, [[카이랄성|RH]]: 0}}
 |weak_hypercharge= {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: {{sfrac|1|3}}, [[카이랄성|RH]]: −{{sfrac|2|3}}}}
}}

'''아래 쿼크'''({{llang|en|down quark|다운 쿼크}}, 기호: d)는 [[물질]]의 주성분이며, [[기본 입자]] 중 하나인 [[쿼크]]들 중 두 번째로 가볍고[[위 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|1|3}}&nbsp;[[기본 전하|''e'']]이고 정지 질량은 {{val|4.8|+0.5|-0.3|ul=MeV/c2}}이다.<ref name="PDG2013"/> 다른 [[쿼크]]와 마찬가지로, 아래 쿼크는 [[스핀 (물리학)|스핀]]이 1/2인 [[기본 입자|기본]] [[페르미온]]이며, 4가지의 [[기본 상호작용]]의 영향을 받는다([[중력]], [[전자기력]], [[약한 상호작용]], [[강한 상호작용]]). 아래 쿼크의 [[반입자]]는 아래 쿼크에서 [[전하]]와 같은 일부 특성이 [[덧셈 역원|크기는 같고 부호가 반대]]인 '''아래 반쿼크'''(종종 ''반 아래 쿼크''라고도 불린다)이다.

아래 쿼크는 [[위 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 ==
[[파일:Murray Gell-Mann at Lection.JPG|섬네일|200px|머리 겔만]]
[[파일:George Zweig.jpg|섬네일|200px|조지 츠바이크]]
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-Mann, Y. Ne'eman
 |title=The Eightfold Way
 |page=11
 |publisher=[[Westview Press]]
 |isbn=978-0-7382-0299-0
}}<br> 원 논문: {{저널 인용
 |author=M. Gell-Mann
 |year=1961
 |title=The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry
 |work=[[Synchrotron Laboratory]] Report CTSL-20
 |publisher=[[California Institute of Technology]]
 |postscript=<!--None-->
}}</ref>과 [[유발 네만]]<ref>
{{서적 인용
 |author=Y. Ne'eman
 |year=2000 |origyear=1964
 |chapter=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |editor=M. Gell-Mann, Y. Ne'eman
 |title=The Eightfold Way
 |publisher=[[Westview Press]]
 |isbn=978-0-7382-0299-0
}}<br>원 논문: {{저널 인용
 |author=Y. Ne'eman
 |year=1961
 |title=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |journal=[[Nuclear Physics (journal)|Nuclear Physics]]
 |volume=26 |pages=222–229
 |doi=10.1016/0029-5582(61)90134-1
 |bibcode = 1961NucPh..26..222N
 |issue=2 }}</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
|bibcode=1964PhL.....8..214G
}}</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>가 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
 |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
|bibcode=1969PhRvL..23..930B
 |last2=Coward
 |first2=D.
 |last3=Destaebler
 |first3=H.
 |last4=Drees
 |first4=J.
 |last5=Miller
 |first5=G.
 |last6=Mo
 |first6=L.
 |last7=Taylor
 |first7=R.
 |last8=Breidenbach
 |first8=M.
 |last9=Friedman
 |first9=J.
|last10=Hartmann
 |first10=G.
 |last11=Kendall
 |first11=H.
 |display-authors=8
 }}</ref><ref name="Breidenbach">
{{저널 인용
 |author=M. Breidenbach
 |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
|bibcode=1969PhRvL..23..935B
 |last2=Friedman
 |first2=J.
 |last3=Kendall
 |first3=H.
 |last4=Bloom
 |first4=E.
 |last5=Coward
 |first5=D.
 |last6=Destaebler
 |first6=H.
 |last7=Drees
 |first7=J.
 |last8=Mo
 |first8=L.
 |last9=Taylor
 |first9=R.
 |display-authors=etal}}</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 모형]]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
 |url-status     = dead
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20081225093044/http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72
 |archivedate = 2008-12-25
 |df          = 
}}</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
 |bibcode=1969PhRvL..23.1415F
 |url=https://authors.library.caltech.edu/3871/1/FEYprl69.pdf
}}</ref><ref>
{{저널 인용
 |author=S. Kretzer
 |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
|bibcode = 2004PhRvD..69k4005K
 |last2=Lai
 |first2=H.
 |last3=Olness
 |first3=Fredrick
 |last4=Tung
 |first4=W. |display-authors=etal}}</ref><ref name="Griffiths">
{{서적 인용
 |author=D. J. Griffiths
 |title=Introduction to Elementary Particles
 |page=42
 |publisher=[[John Wiley & Sons]]
 |year=1987
 |isbn=978-0-471-60386-3
}}</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=978-0-201-50397-5
}}</ref>

== 질량 ==
위 쿼크는 매우 널리 알려져 있음에도 불구하고 위 쿼크의 정지 질량은 잘 결정되지 않았다, 하지만 아마도 4.5에서 {{val|5.3|ul=MeV/c2}} 사이에 있을 것이라고 여겨진다.<ref name="PDG2013"/> [[격자 QCD]] 계산은 더 정확한 값을 얻을 수 있다:{{val|4.79|0.16|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 된다. 그 결과로, 쿼크 자체의 질량은 양성자나 중성자의 질량의 거의 1% 정도 된다.

== 같이 보기 ==
* [[위 쿼크]]
* [[아이소스핀]]
* [[쿼크 모형]]

== 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=978-0-226-66799-7
}}
{{기본입자}}

[[분류:쿼크]]
[[분류:기본 입자]]