2.2.1 Відкриття з - кварк

Тріумфом кваркової моделі є відкриття зачарованих часток. Перша зачарована частка була відкрита в 1974 р. двома групами експериментаторів незалежно один від одного: на протонному прискорювачі в Брукхейвені (США) при бомбардуванні ядер протонами Be і на прискорювачі із зустрічними електронно-позитронними пучками в Стенфорді ( США). Перша група назвала відкриту частку мезоном J, а друга - мезоном ψ. Тому виявлений мезон і отримав подвійну назву J / ψ. Його маса 3,096 ГеВ. Чудова особливість знову відкритої частки полягає в її відносно великій довговічності. Її ширина 60 кеВ, тоді як звичайні ширини для часток таких енергій 10-70 МеВ, що приблизно на три порядки більше. Цей факт, як і у випадку дивних частинок, вказує на заборону з якогось нового квантовому числу. У результаті було введено квантове число С, що отримало назву чарівності, або шарму. Йому відповідає новий кварк с. У кваркової моделі чарівність визначається як різниця між числом кварків (с) і антикварков (с). Частинки з чарівністю, відмінним від нуля, називаються зачарованими. Чарівність подібно дивацтва зберігається при сильних і електромагнітних взаємодіях, але не зберігається при слабких. Розпади зачарованих адронів відбувається за рахунок слабкої взаємодії, при цьому чарівність змінюється на одиницю, J / ψ-мезон побудований з кварка с і антикварка з (J / ψ = сс). Його чарівність дорівнює нулю і відносять його до числа мезонів з прихованим чарівністю. Приховане чарівність у часток проявляється в тому, що вони легко розпадаються на зачаровані частинки, якщо розпад не заборонений законами збереження енергії та імпульсу, а розпади на неочарованние частинки сильно пригнічені (так як пригнічена анігіляція сс в більш дрібні кварки), тобто відбуваються з малою ймовірністю.

2.2.2 Відкриття в - кварк

Історія відкриття нового кварка b аналогічна історії відкриття кварка с. У 1977 р. в Батавії (США) був відкритий новий мезон, позначений через ү. Він виникав при бомбардуванні мішені з міді і свинцю пучком протонів з енергією 400 ГеВ. Цей надважкий мезон при масі m _ү характеризувався відносно малою шириною (близько 0,04 МеВ). Властивості нової частинки не вкладалися в схему четирехкварковой моделі, і довелося ввести п'ятого кварк b, який був названий чарівним, або красивим. (Адрони, в які входить кварк b, називають красивими, або чарівними.) Мезон є одним з збуджених станів зв'язаної системи bb зі спіном 1. Надалі мезон ү та інші порушені стану тієї ж системи ү ', ү ", ү"' виходили у зустрічних електрон-позитронного пучках, а на зустрічних рр. - пучках в ЦЕРН (Швейцарія) був також виявлений перший, самий легкий «гарний» Баріон Λ _b = udb масою 5400 МеВ. Різниця між числами b-кварків і їх антикварков b називається красою. Краса зберігається при сильних і електромагнітних взаємодіях і може порушуватися при слабких.

Якщо переглянути всі квантові числа для адронів, то легко виявити, що електричний заряд Адрону можна обчислити за формулою

Q = T ₃ + 1 / 2 (B + S + C + b).

Зокрема, ця формула застосовна для нуклонів. У них S = С = b = 0, В = +1, для протона Т ₃ = +1 / 2, для нейтрона Т ₃ = -1 / 2.