Física de partículas – quarks, hádrons e leis de conservação
FísicaFísica quântica e nuclearIdades 17–18
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Combine quarks e antiquarks para formar bárions e mésons, leia a carga Q, o número bariônico B e a estranheza S e veja por que só existem combinações de cor neutra. A tela Leis de conservação testa reações e decaimentos (prontos ou criados por você) quanto a Q, B, números leptônicos L_e e L_μ, S e energia de repouso, e indica a interação responsável. Modelo Padrão mostra as três gerações de quarks e léptons, os bósons de calibre e o bóson de Higgs; Colisões monta traços de decaimentos de Z, W e Higgs num detector e faz o histograma da massa medida; Quatro interações compara intensidade, alcance e partículas mediadoras.
Aula: Física de partículas: quarks, léptons e interações fundamentais
O que mostra
Prótons, nêutrons e os outros hádrons são formados por quarks. Um bárion tem três quarks e um méson, um quark e um antiquark; os quarks têm carga de cor e só as combinações de cor neutra existem como partículas livres. Cada quark tem carga +2/3 e ou −1/3 e e número bariônico 1/3, e o quark estranho tem estranheza −1, então os totais saem por soma. Em toda reação conservam-se a carga, o número bariônico e cada número leptônico; a estranheza se conserva nas interações forte e eletromagnética, mas pode mudar em 1 nos decaimentos fracos. O modelo nomeia só os estados mais leves e usa regras práticas simples para identificar a interação.
Como usar
Em Montar um hádron, toque nos botões de quarks para colocar até três quarks ou antiquarks na bolsa e veja os totais se somarem. Em Leis de conservação, escolha uma reação ou Sua própria reação e use Adicionar partículas a e os botões de partículas; toque em Executar a reação. Toque numa casa do Modelo Padrão para ver as propriedades. Em Colisões, toque em Colidir ou 25 colisões para encher o histograma. Em Quatro interações, mova Distância r entre dois prótons.
Parâmetros que você pode mudar
- Tela Montar um hádron, Leis de conservação, Modelo Padrão, Colisões, Quatro interações
- Reação ou decaimento Decaimento beta menos do nêutron, Decaimento beta mais do próton, Captura eletrônica, Decaimento do múon, Decaimento do píon positivo, Decaimento do káon positivo, Decaimento da partícula lambda, Decaimento do píon neutro, Píon e próton criam partículas estranhas, Káon e próton criam um ômega, Aniquilação próton–antipróton, Píon e próton criam um káon negativo, Decaimento do próton (hipotético), Decaimento do nêutron sem neutrino, Múon em elétron e fóton, Sua própria reação
- Colisão Bóson Z em elétron e pósitron, Bóson Z em dois múons, Bóson de Higgs em dois fótons, Bóson W em elétron e neutrino
- Mostrar a carga de cor
- Distância entre dois prótons 0,1–100000 fm
Perguntas para explorar
- Por que uma combinação de dois quarks nunca pode existir como partícula livre?
- Que lei de conservação impede um próton livre de decair em um pósitron e um píon neutro?
- Por que o bárion Ω⁻ só decai pela interação fraca?
