S-քվարկ

s-քվարկ,  տարօրինակ քվարկ  (նշանակումը՝ s, ), քվարկներից զանգվածով երրորդ ամենաթեթևը, տարրական մասնիկ։ Հայտնաբերվել է ներատոմային մասնիկներում՝ հադրոններում։ Տարօրինակ քվարկով հադրոններ են կաոնը, տարօրինակ D-մեզոնը, սիգմա-բարիոնը, և այլ տարօրինակ մասնիկներ։

Հմավյած քվարկի հետ միասին պատկանում է նյութի երկրորդ սերնդին։ Էլեկտրական լիցքը − e է, զանգվածը՝ 95±5 ՄէՎ/c2։ Մյուս քվարկների նման, տարօրինակ քվարկը -1/2 սպինով ֆերմիոն է և մասնակցում է բոլոր չորս հիմնարար փոխազդցություններին՝ գրավիտացիային, էլեկտրամագնիսականությանը, թույլ և ուժեղ փոխազդեցություններին։ Տարօրինակ քվարկի հակամասնիկը տարօրինակ հակաքվարկն է (անգլիալեզու գրականության մեջ երբեմն կոչվում է հակատարօրինակ քվարկ կամ պարզապես հակատարօրինակ), տարբերվում է նրանից միայն մի քանի մեծությունների նշանով։

Առաջին տարօրինակ մասնիկը (տարօրինակ քվարկով մասնիկ) հայտնաբերվել է 1947 թ. (կաոնները), սակայն տարօրինակ քվարկի գոությունը (վերև և ներքև քվարկների հետ միասին) տեսականորեն առաջադրվել է միայն 1964 թ. Մարի Գել-Մանի և Ջորջ Ցվայգի կողմից՝ բացատրելու համար հադրոնների դասակարգման Ութական ճանապարհի սխեման։ Քվարկների գոյության առաջին վկայությունները ստացվեցին 1968 թ., Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնի խոր ոչ առաձգական ցրումների փորձերում։ Այս փորձերը հաստատեցին վերև- ու ներքև- քվարկների գոյությունը, ինչպես նաև տարօրինակ քվարկների, ինչպես պահանջվում էր Ութական ճանապարհի բացատրության համար։

Տարօրինակ քվարկով հադրոններ 
Տարօրինակ քվարկ ունեցող հադրոններից են՝
 կաոնները՝ տարօրինակ քվարկ (կամ նրա հակամասնիկ) և u- կամ d- քվարկ ունեցող մեզոնները,
 բուրմունք չունեցող η- և η'- մեզոնները մի քանի քվարկ-հակաքվարկ զույգերի, այդ թվում՝ տարօրինակ քվարկ-հակաքվարկ զույգի գծային կոմբինացիա են,
 բուրմունք չունեցող φ-մեզոնը ունի միայն տարօրինակ քվարկ-հակաքվարկ զույգ,
 տարօրինակ բարիոնները, որոնք հայտնի են հիպերոններ անունով. Σ և Λ ունեն մեկ տարօրինակ քվարկ, Ξ-ն՝ երկու, Ω-ն՝ երեք։

Բոլոր հադրոնների (այդ թվում՝ s-վալենտական քվարկներ չունեցող) կազմության մեջ կան վիրտուալ զույգեր, որոնք բաղկացած են տարօրինակ քվարկից և հակաքվարկից։

Պատմություն 
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ձևավորման սկզբում (20-րդ դարի առաջին կեսին), հադրոնները, ինչպիսիք են պրոտոնները, նեյտրոնները և պիոնները համարվում էին տարրական մասնիկներ։ Սակայն նոր հադրոնների հայտնաբերման հետ «մասնիկների գազանանոցը» աճեց՝ 1930- և 1940-ականներից հայտնի մի քանի մասնիկից դառնալով մի քանի դյուժին 1950-ականներին։ Սակայն որոշ մասնիկների կյանքի տևողությունը ավելի մեծ էր, մասնիկների մեծ մասը տրոհվում էին ուժեղ փոխազդեցության ազդեցությամբ, և կյանքի միջին ժամանակը մոտ 10−23 վայրկյան էր։ Թույլ փոխազդեցությամբ տրոհվելու դեպքում այն տևում էր մոտ 10−10 վայրկյան։ Ուսումնասիրելով այս տրոհումները՝ Մարի Գել-Մանը 1953 թ. և Կազուհիկո Նիշիջիման (1955 թ.) ստեղծեցին տարօրինակություն հասկացությունը (Նիշիջիման անվանեց այն էտա-լիցք՝ էտա-մեզոնի անունով, որը բացատրում էր երկարակյաց մասնիկների 'տարօրինակությունը'։ Գել-Ման-Նիշիջիմայի բանաձևը տարօրինակ տրոհումների հասկանալու արդյունքն է։ 
Սակայն մասնիկների միջև առնչությունները և ֆիզիկական հիմքը այս տարօրինակություն հատկությամբ պարզ չէր դառնում։ 1961 թ. Գել-Մանը և Յուվալ Նեեմանը (միմյանցից անկախ) առաջարկեցին հադրոնների դասակարգման ութական սխեման, կամ, ավելի տեխնիկական տերմիններով ասած, SU(3) սիմետրիա։

Այս դասակարգման սխեման հադրոններին դասում է իզոսպինային մուլտիպլետների շարքում, բայց դրա ֆիզիկական հիմքը դեռ անհայտ էր մնում։ 1964 թ. Գել-Մանը և Ջորջ Ցվայգը (իրարից անկախ) առաջարկեցին քվարկների մոդելը, որն այն ժամանակ բաղկացած էր միայն վերև, ներքև և տարօրինակ քվարկներից։ Սակայն մինչ քվարկային մոդելը բացատրեց Ութական ճանապարհը, քվարկների գոյության ուղղակի վկայություն չեղավ մինչև 1968 թ. Ստանֆորդի գծային արագացուցիչային կենտրոնում։ Փորձերը ցույց տվեցին, որ պրոտոնները ունեն ենթակառուցվածք, և որ պրոտոնները կազմված են երեք ավելի հիմնարար մասնիկներից։ Քվարկների մոդելն այսպիսով հաստատվեց։

Սկզբում ֆիզիկոսները դժկամությամբ ընդունեցին այդ մարմինները որպես քվարկներ, փոխարենը գերադասելով Ռիչարդ Ֆեյնմանի փարթոնային նկարագրությունը, սակայն ժամանակի ընթացքում քվարկների տեսությունը ընդունվեց (տես Նոյեմբերյան հեղափոխություն)։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 
 

Տարրական մասնիկների ֆիզիկա
Քվարկներ
Ստանդարտ մոդել