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Die Quarks im Standard-Modell - Die fundamentalen Eigenschaften    

Bevor wir die aus Quarks zusammengesetzten Mesonen und Baryonen genauer betrachten,  müssen wir zuerst die fundamentalen Eigenschaften der Quarks kennenlernen. Eine Eigenschaft kennen wir bereits, Quarks haben den Spin s = 1/2, sie sind also Fermionen.
Es gibt aber weitere wichtige Eigenschaften:

1. Der Quark-Flavour

Auch diese Eigenschaft kennen wir bereits. Man bezeichnet die 6 verschiedenen Quark-Sorten auch als Quark-Flavours (Geschmacksrichtung, engl. flavour ). Die Anlehnung an die verschiedenen Geschmacksrichtungen


von Erdbeer-Quark oder Vanille-Quark ist hier durchaus gewollt. 

Wenn also ein Physiker nach dem Flavour eines Quarks fragt, will er wissen, ob es ein up-, down-, strange-, charm-, bottom- oder top- Quark ist.  
Kirsche, auch eine Geschmacks- bzw. Flavour-Art

2. Die elektrische Ladung  

Die elektrische Ladung der Quarks ist wohl eine ihrer erstaunlichsten Eigenschaften. Nicht, dass sie überhaupt elektrische Ladung tragen, sondern dass


es "Drittelladungen" sind, ist erstaunlich. Quarks tragen entweder die Ladung +2/3 e oder -1/3 e. Antiquarks tragen dementsprechend entweder die Ladung -2/3 e oder +1/3 e.
Eine Ladungswolke?

3. Die Masse     

Die Einordnung der Quarks in Generationen wurde nach der Größe ihrer Masse vorgenommen. Da die Quarks aber nicht als freie Teilchen auftreten, ist der Begriff ihrer Masse problematisch und definitionsabhängig. Es sind verschiedene Definitionen gebräuchlich (siehe zum Literaturverzeichnis; [GRI 1996, S. 134f] und zum Literaturverzeichnis; [PDG 1998] ).

Gängige Werte sind in untenstehender Tabelle zu sehen. Die Massen sind dabei sehr unterschiedlich. Die des schwersten Quarks, des top-Quarks, ist sehr viel größer, als die des leichtesten Quarks, des up-Quarks (siehe Übersichtstabelle unten). Allgemein spricht man bei u-, d- und s-Quarks von den drei leichten und bei c-, b- und t-Quarks von den drei schweren Quarks.  

4. Die Wechselwirkungen

Die Quarks nehmen an allen Wechselwirkungen teil!   

Das Ergebnis einer schmerzhaften makroskopischen 'Wechselwirkung'

In folgender Tabelle sind die wichtigsten Quark-Eigenschaften zusammengefasst (Quelle: zum Literaturverzeichnis; [PDG 1998] ). Man beachte, dass die Massen (siehe Hinweis !) der leichten Quarks als nicht gesichert gelten:    
   
Flavour Generation Symbol  Massen in MeV/c 2   elektrische    Ladung in e  
up    
down
I.   u    
d
1,5 bis 5    
17 bis 25
+2/3    
-1/3
strange
charm
II.   s    
c
60 bis 170    
1100 bis 1400
-1/3    
+2/3
bottom
top
III. b    
t
4100 bis 4400    
173800 +/- 5200
-1/3    
+2/3


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