| English | 의미 |
|---|---|
| fundamental particles/ˌfʌndəˈmentl ˈpɑːtɪklz/ | 기본 입자 |
| quarks/kwɑːks/ | 쿼크 |
| flavours/ˈfleɪvəz/ | 맛 |
| antiquark/ˈæntɪkwɑːk/ | 반쿼크 |
| hadrons/ˈhædrɒnz/ | 중입자 |
| baryons/ˈbæriɒnz/ | 바리온 |
| mesons/ˈmiːzɒnz/ | 메손 |
| leptons/ˈleptɒnz/ | 경입자 |
Inside the proton
- Protons and neutrons feel solid — but they are not fundamental particles 基本粒子.
- Each is built from smaller point-like particles called quarks 夸克.
- Some particles have no smaller parts; those are the truly fundamental ones.
기본 입자 실험실
입자를 정의하는.family 또는 상호작용에 따라 분류하십시오.
Quarks
- Six flavours 味. Up, charm, top have charge $+\tfrac{2}{3}e$; down, strange, bottom have $-\tfrac{1}{3}e$.
- Each has an antiquark 反夸克 with the opposite charge.
The six quark flavours: up-type carry +⅔e, down-type carry −⅓e
업 쿼크의 전하량은 무엇입니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
업 타입 쿼크(업, charm, top)는 $+\tfrac{2}{3}e$을, 다운 타입(다운, 스트레인지, 바텀)은 $-\tfrac{1}{3}e$을 가집니다.
Hadrons 强子: baryons 重子 and mesons 介子
- Particles built from quarks are hadrons.
- Baryons = three quarks; mesons = a quark and an antiquark.
각 하드론과 그것이做什么으로 이루어졌는지 매칭하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
양성자와 중성은 바리온(세 쿼크)이며, 파이온은 메존(쿼크 + 반쿼크)입니다.
Proton and neutron
- Proton = u u d: charge $\tfrac{2}{3} + \tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} = +1$.
- Neutron = u d d: charge $\tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} - \tfrac{1}{3} = 0$.
양성자는 어떤 쿼크로 이루어져 있습니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
양성자 = u u d, 전하 $\tfrac{2}{3} + \tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} = +1$ 제공
중성은 u d d입니다. 총 전하량은 $e$ 단위로 얼마입니까?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
$\tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} - \tfrac{1}{3} = 0$ — 중성은 전하가 없습니다.
Worked example: the quarks in an α-particle
An α-particle is two protons and two neutrons. Show, using quarks, that each hadron in it has charge $0$ or $+e$, and find the total quark content.
- Each proton is uud: $\tfrac{2}{3} + \tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} = +1$, so charge $+e$. It is a baryon (three quarks).
- Each neutron is udd: $\tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} - \tfrac{1}{3} = 0$. Also a baryon.
- Whole α-particle: up quarks $2 \times 2 + 2 \times 1 = 6$; down quarks $2 \times 1 + 2 \times 2 = 6$.
- Check: $6\left(+\tfrac{2}{3}\right) + 6\left(-\tfrac{1}{3}\right) = 4 - 2 = +2$, the α-particle's charge of $+2e$.
헬륨-3 원자핵은 양성자 2개와 중성자 1개로 구성되어 있습니다. 이核中含有多少个다운 쿼크?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 양성자(uud)에는 다운 쿼크가 하나 있고 중성자(udd)에는 두 개가 있으므로: $1 + 1 + 2 = 4$.
β-decay in quark terms
- β$^{-}$: a neutron becomes a proton — a down quark turns into an up quark.
- β$^{+}$: a proton becomes a neutron — an up quark turns into a down quark.
β⁻ decay up close: one down quark flips to an up quark, so a neutron becomes a proton
β$^{-}$ 붕괴에서 어떤 쿼크 변화가 일어나습니까?
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중성(u d d)이 양성자(u u d)로 변함: 하나의 다운 → 업, 그리고 $\beta^{-}$ 및 반중성미자가 방출됨
Leptons 轻子 and what's fundamental
- Leptons (electrons, neutrinos) are fundamental and are not made of quarks.
- Fundamental: quarks, electrons, positrons, neutrinos. Not fundamental: protons, neutrons, mesons (all hadrons).
Particles sort into hadrons (made of quarks) and leptons (fundamental, not made of quarks)
기본인 모든 입자를 선택하십시오.
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쿼크와 레프톤(전자, 중성미자)은 기본 입자입니다. 양성자와 메존은 하드론 — 쿼크로 구성됨.
전자는 레프톤이며 쿼크로 이루어지지 않았습니다.
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레프톤(전자 및 중성미자)은 쿼크로 구성된 것이 아닌 기본 입자입니다.
Worked example: a neutral meson
Particle Q is a meson with zero charge. It has a mass of $0.67\ \text{u}$ and a kinetic energy of $2.1 \times 10^{-16}\ \text{J}$.
- A possible composition: a quark with its own antiquark, for example $\text{u}\bar{\text{u}}$: $+\tfrac{2}{3} - \tfrac{2}{3} = 0$. ($\text{d}\bar{\text{d}}$ would also work.)
- Why not two quarks? A meson is always a quark and an antiquark; two quarks together are not a meson.
- Speed: $E_{\text{K}} = \tfrac{1}{2}mv^{2}$ with $m = 0.67 \times 1.66 \times 10^{-27} = 1.1 \times 10^{-27}\ \text{kg}$, so $v = \sqrt{\dfrac{2 \times 2.1 \times 10^{-16}}{1.1 \times 10^{-27}}} = 6.1 \times 10^{5}\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- Check: well below the speed of light, so the ordinary kinetic-energy formula is fine to use.
메존은 쿼크와 ____로 이루어져 있습니다.
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메존은 쿼크–반쿼크 쌍이며, 바리온은 세 쿼크입니다. 중성 메존은 서로 반대 전하를 가진 쿼크와 반쿼크(예: 업과 안티업)를 쌍으로 만듭니다.
"Fundamental" means not made of anything smaller: quarks and leptons are; protons, neutrons and every other hadron are not. Antiquarks carry the opposite charge, so a neutral meson pairs a quark with the matching antiquark. In β$^{-}$ decay the quark change is d → u — a charge rise of $+1$ that the emitted electron's $-1$ balances — and the electron is created in the decay, not released from an orbit.
You've got it
- quarks are fundamental (up-type $+\tfrac{2}{3}e$, down-type $-\tfrac{1}{3}e$; antiquarks opposite)
- baryons = 3 quarks (proton uud, neutron udd); mesons = quark + antiquark; a nucleus's quarks are just its protons' and neutrons' added up
- in β$^{-}$ decay a down quark → up quark; leptons (electron, neutrino) are fundamental