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クォーク quark

翻訳|quark

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

クォーク
quark

強い相互作用をする粒子(ハドロン)を構成する素粒子。1964年,マレー・ゲル=マンとジョージ・ツワイクにより独立に予言された。フレーバー(香り)と呼ばれる 6種類(アップ〈u〉,ダウン〈d〉,チャーム〈c〉,ストレンジ〈s〉,トップ〈t〉,ボトム〈b〉)があり,赤,青,緑の 3種類の色電荷をもつとされている。1995年トップクォークが確認され,6種類のクォークがすべて発見された。中間子ではクォークと反クォークが,またバリオンでは三つのクォークが,全体で無色となるようにグルーオンによって結びつけられている。クォーク間の力は距離とともに強くなるため,クォークを単独で分離することはできない(クォーク閉じ込め)と考えられている。素粒子の標準理論などの統一理論では,(u,d),(c,s),(t,b)と 2種類ずつまとめて扱い,それぞれにレプトンの対(電子,電子ニュートリノ),(μ粒子,μニュートリノ),(τ粒子,τニュートリノ)を付随させ,おのおのが四つの素粒子からなる三つのグループに分類される。各グループを世代 generationと呼んでいる。

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百科事典マイペディアの解説

クォーク

物質の構成要素である原子は,原子核とそのまわりの電子でできており,原子核は陽子中性子(まとめて核子と総称する)でできている。陽子と中性子およびそれらの間に交換されるπ中間子などは素粒子と呼ばれ,従来はこれ以上分割することのできない究極の粒子と考えられてきた。しかし,新しい素粒子が次々と発見されてその数が増えるとともに,M.ゲル・マン,G.ツワイクはこれらの粒子も複合体であり,さらに小さいクォークと呼ばれる超素粒子で構成されているとする説(クォーク説)を提唱した。現在までにクォークには6種類のものがあると考えられている。クォークのうちもっとも軽いものはuとdと呼ばれる。陽子の電荷が素電荷eを単位にして1,中性子は0であるからuクォークの電荷は2/3,dクォークの電荷は−1/3である。ただし,このようなはんぱの電荷を検出する試みはいずれも失敗した。クォークは直ちに中間子などに転化し,単独の粒子としては存在しないと考えられる。すなわちクォークは素粒子の内部には存在するが,外には出てこない。これをクォークの閉込めという。6種類のうち,トップクォークのみが実験的に確認されていなかったが,1994年,日・米・伊を中心とする共同研究グループが米国のフェルミ国立加速器研究所で確認した。
→関連項目基本粒子グラショーグルーオン原子論ストレンジネス素粒子論ティン電気素量ハドロンBファクトリー標準模型リヒター量子色力学

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素粒子事典の解説

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世界大百科事典 第2版の解説

クォーク【quark】

物質の構成要素である原子は,原子核とそのまわりの電子でできており,原子核は陽子と中性子(まとめて核子と総称する)でできている。陽子と中性子およびそれらの間に交換されるπ中間子などは素粒子と呼ばれ,従来はこれ以上分割することのできない究極の粒子と考えられてきた。しかし,新しい素粒子が次々と発見されてその数が増えるとともに,M.ゲル・マン,G.ツワイクはこれらの粒子も複合体であり,さらに小さいクォークと呼ばれる超素粒子で構成されているとする説(クォーク説)を提唱した。

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世界大百科事典内のクォークの言及

【SU(3)対称性】より

…SU(3)対称性の破れ方の規則性からゲル・マン=大久保の質量公式が導かれたが,この式はSU(3)の十次元表現に属するスピン3/2の粒子で,当時は未発見であったオメガ粒子(Ω)の質量を予見し,1964年に予見どおりの質量のところにこの粒子が発見されたことによってSU(3)対称性の理論の正しさが証明された。スピン1/2の粒子を八次元表現にあてはめるゲル・マン流の考え方は,さらにSU(3)群の基本表現の三次元表現にあてはめるべき粒子としてu,d,sの三つのクォークの存在の仮定に導き,すべての強い相互作用をする素粒子はいくつかのクォークからできていると考えられるようになった。その後クォークの存在が確定的なものとなり,現在ではゲル・マンの考え方のほうが,P,N,Λを基本粒子とする坂田らの考え方に比べ,現在までに知られているどのような実験事実とも矛盾を起こしていないという点でより有益であると信じられている。…

【カラー自由度】より

クォークにはu,d,s,c,……などその種類を表すフレーバー自由度(香りの自由度)があるが,それぞれのフレーバー自由度をもったクォークはさらにu(赤),u(青),u(緑)というように3種類あると考えられている。この赤,青,緑の分類を与えるのがカラー自由度で,色の自由度とも呼ばれる。…

【素粒子】より

…素粒子は一応このように分類できるのであるが,これだけ多数の素粒子が見つかってくると,とくにその中でも圧倒的に数の多いハドロンについては,それらがほんとうにこれ以上不可分な根元的な粒子と考えてよいのかどうか疑わしくなる。現在では素粒子よりももっと基本的な階層の基本粒子〈クォーク〉が存在して,それらの組合せによりハドロンが作られると考えられており,ミクロの世界の主役はクォークにとって代わられているのであるが,クォークについては後述することにして,次に典型的な素粒子の発見の歴史を見ていくことにしよう。
【いろいろの素粒子】

[電子]
 素粒子として最初にその存在が明らかにされたのが電子である。…

【素粒子模型】より

…しかし,この三次元表現に属する粒子の存在を仮定し,他のすべてのハドロンはこれらの束縛状態と考えると分類がうまくいくことがわかった。この粒子はM.ゲル・マンによってクォークと名付けられ,初めは三次元表現に対応してu,d,sの3種が考えられた。クォークに基づく素粒子の模型はクォーク模型と呼ばれている。…

※「クォーク」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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衣笠祥雄

[生]1947.1.18. 京都プロ野球選手。京都の平安高校時代,捕手として甲子園に出場。高校卒業後,1965年広島東洋カープに入団。内野手に転向し,1970年 10月 19日の対読売ジャイアンツ (...

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