Kuark aneh

Kuark aneh, ditandai s, perisa kuark yang ketiga teringan selepas kuark naik dan kuark turun. Bercas elektrik -1/3 e, dan seperti kuark-kuark lain, mempunyai cas warna merah, biru atau hijau.

Nombor kuantum keanehan dikaitkan dengan kuark ini (s diberi keanehan S=-1). Oleh kerana kuark ini mereput kepada kuark naik menerusi salingtindak lemah, keanehan hanya diabadikan dalam salingtindak kuat dan keelektromagnetan (dan graviti).

Antizarah bagi kuark aneh ialah antikuark dengan perisa antianeh, bercas elektrik +1/3 e (dan dengan antiwarna antimerah, antibiru atau antihijau).

Keanehan ini mula diperkonsepkan apabila pemerhatian-pemerhatian sinar kosmos yang menunjukkan zarah-zarah yang dihasilkan menerusi salingtindak kuat, tetapi mereput menerusi salingtindak lemah, seperti K0 dan Λ0, yang dikatakan aneh.

Sejarah
Pada peringkat awal pengembangan fizik zarah (separuh pertama abad ke-20), hadron seperti proton, neutron, dan pion dianggap sebagai zarah asas. Bagaimanapun, hadron-hadron yang baharu kemudian ditemui, dengan 'zoo zarah' berkembang daripada hanya beberapa zarah pada awal 1930-an dan 1940-an menjadi berpuluh-puluh zarah menjelang 1950-an. Sungguhpun demikian, sesetengah zarah dapat kekal dengan lebih lama, berbanding dengan yang lain. Kebanyakan zarah mereput menerusi interaksi kuat dan memiliki masa hayat sekitar 10<sup>−23</sub> saat. Akan tetapi apabila ia mereput menerusi interaksi lemah, ia memiliki masa hayat sekitar 10<sup>−10</sub> saat, iaitu 10,000,000 juta kali lebih singkat. 

Semasa mengkaji pereputan itu, Murray Gell-Mann (pada 1953)  dan Kazuhiko Nishijima (pada 1955)  mengembangkan konsep keanehan (digelar eta-cas oleh Nishijima, sempena nama eta meson ()) untuk menjelaskan 'keanehan' zarah yang dapat kekal lebih lama. Justera, formula Gell-Mann–Nishijima ialah hasil daripada usaha mereka untuk memahami pereputan aneh itu. Namun, hubungan antara setiap zarah dan asas fizikal di sebalik sifat keanehannya masih tidak dapat dijelaskan. 

Pada 1961, Gell-Mann  dan Yuval Ne'eman  (secara berasingan) mencadangkan skim pengelasan hadron yang dikenali sebagai Cara Lapan Kali Ganda, atau dalam istilah yang lebih teknikal, simetri rasa SU(3). Skim ini menyusun hadron mengikut multiplet isospin. Walau bagaimanapun, asas fizikal di sebalik kedua-dua isospin dan keanehan hanya dapat dijelasan pada 1964, apabila Gell-Mann  dan George Zweig  (sekali lagi secara berasingan) mengusulkan model quark yang ketika itu hanya terdiri daripada: 
 kuark atas;
 kuark bawah; dan 
 kuark aneh. 
Kuark atas dan kuark bawah merupakan pembawa isospin, sementara kuark aneh merupakan pembawa keanehan. Sedangkan model quark dapat menjelaskan Cara Lapan Kali Ganda, tidak terdapatnya sebarang bukti langsung tentang kewujudan kuark sehingga ditemui oleh Stanford Linear Accelerator Center pada 1968. Uji kaji serakan tak anjal mendalam menunjukkan bahawa proton memiliki substruktur, dengan proton yang terdiri daripada tiga zarah lebih-asas menjelaskan data itu. Justera, model kuark disahkan. Walaupun demikian, lingkungan pakar mula-mulanya enggan mengenal pasti ketiga-tiga zarah itu sebagai kuark tetapi lebih mengutamakan pemerian parton yang dikemukakan oleh Richard Feynman. Sungguhpun demikian, teori kuark akhirnya diterima dengan berlangsungnya masa (lihat Revolusi November).

Rujukan

Fizik zarah