Frage von Usedefault, 70

Können Quarks alleinstehend existieren?

Hallo!

Können Quarks alleinstehend, in einem stabilen Zustand existieren?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 18

Nein, Quarks sind nicht voneinander zu trennen.

Du findest sie ja nun ohnehin nur in Hadronen, und da stehen sie über ein Gluonenfeld miteinander in Verbindung.

Gluonen haben selbst »Farb«ladung, während etwa Photonen, die elementaren Anregungen des elektromagnetischen Feldes, selbst elektrisch neutral sind.

Das führt dazu, dass es kein (1/r²) - Kraftgesetz gibt, die Kraft also nicht asymptotisch auf 0 fällt, sondern ab einem bestimmten Abstand zweier Quarks in etwa konstant bleibt, die Energie also immer weiter wächst, bis das Band gleichsam»reißt«, weil sie groß genug für eine Paarbildung ist.

Stell' Dir vor, Du versuchst aus einem Proton ein up-Quark zu lösen. Irgendwann entspricht die Energie, die Du hereingesteckt hast, mehr als zwei up-Quark-Massen. In diesem Augenblick entste)ht auf Deiner Seite ein Anti-up, und Du hast ein Meson in der Hand (das ziemlich schnell in leichtere Teilchen zerfällt), und auf Seiten des Protons entsteht ein up-Quark, sodass Du da wieder ein Proton hast.

Die Unmöglichkeit für Quarks oder sonstige »farb«geladenen Teilchen, isoliert vorzukommen, wird Confinement genannt. (https://de.wikipedia.org/wiki/Confinement)

Kommentar von SlowPhil ,

Die letzte Klammer verhindert, dass der Link funzt. Also: https://de.wikipedia.org/wiki/Confinement

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 21

Nach bisherigem Kenntnisstand nicht.

Wenn Quarks voneinander entfernt werden, ist dafür so viel Energie nötig, dass die Trennungsenergie schon ausreicht, ein neues Quark-Antiquark-Paar zu erzeugen, lange bevor die Quarks so weit voneinander entfernt sind, dass man sie als getrennt betrachten könnte.

Kommentar von Usedefault ,

Heißt das, man weiß nicht ob Quarks stabil sind, aber man weiß, dass man sie nicht freistehend machen kann?

Hat der Begriff 'Quark' eigentlich eine Bedeutung?

Kommentar von PWolff ,

Da man Quarks nicht einzeln nachweisen kann, sind sie in gewissem Sinne hypothetische Teilchen. So tief bin ich auch nicht in die Materie eingestiegen, dass ich die Frage nach Stabilität beantworten könnte; immerhin schadet es nicht, wenn sie sich ineinander umwandeln können - das tun Protonen und Neutronen in Atomkernen auch ständig, und trotzdem betrachtet man sie als stabil bzw. metastabil.

Wie viele andere Bezeichnungen auch hat die Bezeichnung "Quark" in sich keine tiefere Bedeutung, einer der Entwickler des Quarkmodells hat einen phantasievollen Namen gewählt, wobei der Bezug zu "three quarks" ("drei Quark") aus der Literatur einen Bezug zu den drei Quarks herstellt, aus denen jedes Nukleon besteht - siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Quark_%28Physik%29#Geschichte

Kommentar von prohaska2 ,

"Three quarks for muster mark"; aus Finnegans Wake, James Joice.

Antwort
von MatthiasHerz, 16

Ja, aber nicht lange. Spätestens, wenn der Markt geschlossen hat, werden die Regale wieder aufgefüllt und weitere dazu gestellt.

Antwort
von josef050153, 6

Nein, können sie nicht.

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