El quark abajo o quark d (símbolo: d) es la segunda más ligero de todos quarks , un tipo de partícula elemental , y un constituyente principal de la materia . Junto con el quark up , forma los neutrones (un quark up, dos quarks down) y protones (dos quarks up, uno down quark) de los núcleos atómicos . Es parte de la primera generación de la materia, tiene una carga eléctrica de - 1 / 3 e y una masa desnuda de 4,7+0,5
−0,3 MeV / c 2 . [1] Al igual que todos los quarks , el quark abajo es un elemental fermiones con espín 1 / 2 , y experimenta las cuatro interacciones fundamentales : la gravitación , electromagnetismo , las interacciones débiles , y las interacciones fuertes . La antipartícula del quark down es el antiquark down (a veces llamado quark antidown o simplemente antidown ), que se diferencia de él solo en que algunas de sus propiedades tienenigual magnitud pero signo opuesto .
Su existencia (junto con la de los quarks up y strange ) fue postulada en 1964 por Murray Gell-Mann y George Zweig para explicar el esquema de clasificación de los hadrones por ocho vías . El quark down se observó por primera vez mediante experimentos en el Stanford Linear Accelerator Center en 1968.
En los inicios de la física de partículas (primera mitad del siglo XX), se pensaba que los hadrones como los protones , neutrones y piones eran partículas elementales . Sin embargo, a medida que se descubrieron nuevos hadrones, el " zoológico de partículas " pasó de unas pocas partículas a principios de los años treinta y cuarenta a varias docenas de ellas en los cincuenta. Las relaciones entre cada uno de ellos no estaban claras hasta 1961, cuando Murray Gell-Mann [2] y Yuval Ne'eman [3] (independientemente el uno del otro) propusieron un esquema de clasificación de hadrones llamado Eightfold Way , o en términos más técnicos, SU (3) simetría de sabor .
Este esquema de clasificación organizó los hadrones en multipletes isospin , pero la base física detrás de esto aún no estaba clara. En 1964, Gell-Mann [4] y George Zweig [5] [6] (independientemente el uno del otro) propusieron el modelo de quarks , que entonces consistía sólo en quarks arriba , abajo y extraños . [7] Sin embargo, aunque el modelo de quarks explicaba la forma óctuple, no se encontró evidencia directa de la existencia de quarks hasta 1968 en el Stanford Linear Accelerator Center . [8] [9] Dispersión inelástica profundaLos experimentos indicaron que los protones tenían una subestructura y que los protones hechos de tres partículas más fundamentales explicaban los datos (confirmando así el modelo de quarks). [10]
Al principio, la gente se mostró reacia a identificar los tres cuerpos como quarks, prefiriendo en cambio la descripción del parton de Richard Feynman , [11] [12] [13] pero con el tiempo la teoría de los quarks fue aceptada (ver Revolución de noviembre ). [14]
A pesar de ser extremadamente común, la masa desnuda del quark down no está bien determinada, pero probablemente se encuentra entre 4.5 y5,3 MeV / c 2 . [15] Los cálculos de Lattice QCD dan un valor más preciso:4,79 ± 0,16 MeV / c 2 . [dieciséis]