Quark (Physik)

Quarks sind Elementarteilchen, aus denen Baryonen und Mesonen aufgebaut sind. Quarks tragen einen Spin von 1/2 und sind damit Fermionen.

Name	Symbol	El. Ladung	Masse/MeV
Up	u	+2/3	1.5 - 5
Down	d	-1/3	17 - 25
Charm	c	+2/3	1100 - 1400
Strange	s	-1/3	60 - 170
Top	t	+2/3	165000 - 180000
Bottom	b	-1/3	4100 - 4400

Zu allen Quarks existiert ein entsprechendes Antiteilchen, Antiquark genannt, mit entgegengesetzter elektrischer Ladung.

Die Elektrische Ladung der Quarks ist -1/3 oder +2/3 der Elementarladung. Die Regeln der Quantenchromodynamik stellen sicher, dass Quarks nicht isoliert auftreten, sondern sich immer derart zu Mesonen (Quark und Antiquark) oder Baryonen (drei Quarks oder drei Antiquarks) vereinen, so dass nach außen nur ganzzahlige elektrische Ladungen sichtbar sind. In jüngster Zeit (2003) sind auch Teilchen beobachtet worden, die einen gebundenen Zustand aus fünf Quarks darstellen (vier Quarks und ein Anti-Quark). Auch solche Teilchen haben ganzzahlige Ladungen, sie können (nach ihrer sogenannten Baryonenzahl) als Baryonen aufgefasst werden, oder als Verbindung von einem Baryon mit einem Meson.

Neben der elektrischen Ladung besitzen Quarks auch eine Farbladung, die mit 'rot', 'grün' und 'blau' bezeichnet wird. Es gibt einen Erhaltungssatz, der besagt, dass zusammengesetzte Teilchen immer "farblos" sein müssen. Antiquarks haben die Farben 'antirot', 'antigrün' und 'antiblau'.

Als Konsequenz dieses Erhaltungssatzen können Quarks nicht alleine beobachtet werde, sondern nur zusammen mit anderen Quarks und den Teilchen der starken Wechselwirkung, die die Bindung zwischen den Quarks ausmachen. Daher sind die obigen Massen der Quarks nur ungefähre Richtwerte, innerhalb derer die Massen (wahrscheinlich!) liegen. Das Problem wiegt schwerer für die leichten Quarks.

Der Name Quark entstammt dem (Nonsens-)Satz "three quarks for Muster Mark" in James Joyces "Finnegan's Wake".