Kvark nima

Kvark *(q)*
Kvark (q)
	; Ikki u-kvark va bitta d-kvarkdan tashkil topgan proton tuzilishi
Tarkibi	fundamental zarracha
Oilasi	fermion
Avlod	barcha 3 avlodga mansub kvarklar mavjud
Quyidagi o‘zaro ta’sirlarda	gravitatsion,; kuchsiz, kuchli, elektromagnit
Antizarracha	antikvark (q)
Turlari soni	6 (quyi, yuqori, g‘alati, maftunkor, go‘zal, haqiqiy)
Nazariy jihatdan asoslangan	M. Gell-Mann va undan mustaqil ravishda J. Tsveyg tomonidan 1964-yilda
Aniqlangan	SLAC (~1968)
Kvant sonlari
Elektr zaryadi	Karrali e/3
Rang zaryadi	r, g, b
Barion soni	1/3
Spin	½ ħ
	Vikimedia omboridagi mediafayllar

Kvark — ichki tuzilishga ega bo‘lmagan elementar zarracha va materiyaning fundamental tarkibiy qismi. Kvarklar birikib murakkab zarrachalarni, ya’ni adronlarni hosil qiladi. Ularning eng barqarorlari protonlar va neytronlar bo‘lib, ular atom yadrolarini tashkil etadi. Odatda kuzatiladigan barcha modda yuqori va quyi kvarklar hamda elektronlardan iborat. Bu hodisa rang konfaynmenti (rangning tutib turilishi) deb ataladi. Rang konfaynmenti tufayli kvarklar hech qachon yakka holda uchramaydi; ularni faqat barionlar (masalan, proton va neytronlar) va mezonlar kabi adronlar tarkibida yoki kvark-glyuon plazmasida uchratish mumkin. Shuning uchun kvarklar haqidagi ko‘plab ma’lumotlar adronlarni kuzatish orqali olingan.

Kvarklar turli ichki^[ingl.] xususiyatlarga, jumladan, elektr zaryadiga, massaga, rang zaryadiga va spinga ega. Ular Standart modeldagi elementar zarrachalar orasida barcha to‘rtta fundamental o‘zaro ta’sirda (elektromagnit, gravitatsion, kuchli va kuchsiz) ishtirok etadigan yagona ma’lum zarrachalar bo‘lib, ularning elektr zaryadi butun sonli karraga emas, balki elementar zaryadning kasr ulushiga teng bo‘ladi.

Kvarklar oltita turga bo‘linadi: quyi, yuqori, g‘alati, maftunkor, go‘zal, haqiqiy. Yuqori va quyi kvarklar barcha kvarklar orasida eng kichik massaga ega. Og‘irroq kvarklar zarrachaning parchalanishi^[ingl.]^* jarayonida yuqori massali holatdan kichik massali holatga o‘tib, tezda yuqori va quyi kvarklarga aylanadi. Shu tufayli yuqori va quyi kvarklar odatda barqaror va Koinotda eng ko‘p uchraydigan kvarklardir. G‘alati, maftunkor, go‘zal va haqiqiy kvarklar esa faqat yuqori energiyali zarrachalar to‘qnashganda (masalan, kosmik nurlar ishtirokidagi to‘qnashuvlarda yoki zarracha tezlatkichlarida) hosil bo‘lishi mumkin. Har bir kvark turiga mos antizarrachalar mavjud bo‘lib, u antikvark deb ataladi. Antikvarkning kvarkdan farqi shundaki, uning ayrim xususiyatlari (masalan, elektr zaryadi) miqdor jihatdan teng, ishorasi jihatdan esa qarama-qarshi bo‘lishidir.

Kvark modeli fiziklar Myurrey Gell-Mann va Jorj Tsveyg tomonidan 1964-yilda bir-biridan mustaqil ravishda taklif qilingan. Ular kvarklarni adronlar xususiyatlarini tartibga soluvchi tizim doirasida fizikaga kiritdi. O‘sha paytda ularning fizik mavjudligiga oid dalillar kam edi; bunday dalillar faqat chuqur noelastik sochilish bo‘yicha Stenford chiziqli tezlatkichlar markazida 1968-yilda tajribalar o‘tkazilgach to‘plana boshladi. Tezlatkichdagi tajribalar oltita kvark turi mavjudligini tasdiqladi. Haqiqiy kvark dastlab Fermi laboratoriyasida 1995-yilda aniqlangan va eng oxirgi kashf etilgan kvark bo‘lgan..

Tasniflanishi

Standart model barcha ma’lum elementar zarrachalarni tavsiflovchi nazariy asosdir. Unda kvarklarning oltita turi (aromati) bor (q): yuqori (u), quyi (d), g‘alati (s), maftunkor (c), go‘zal (b) va haqiqiy (t). Kvarklarning antizarrachalari esa antikvarklar deb ataladi va tegishli kvark belgisining ustiga chiziq chizish orqali ifodalanadi, masalan, u — yuqori antikvark belgisi. Umuman antimateriya kabi, antikvarklarning massasi, o‘rtacha yashash davri va spini tegishli kvarklarnikiga teng, ammo elektr zaryadi va boshqa zaryadlar qarama-qarshi ishoraga ega.

Kvarklar spini 1/2^[ingl.] ga teng bo‘lgan zarrachalar, ya’ni fermionlar hisoblanadi. Bu Pauli spinin statistika bilan bog‘liqligi teoremasiga muvofiq keladi. Ular Paulining taqiqlash prinsipiga bo‘ysunadi. Unga ko‘ra, ikkita bir xil fermion bir vaqtning o‘zida ayni bir kvant holatini egallay olmaydi. Aksincha, bozonlar, ya’ni butun sonli spinga ega zarrachalardan istalgan miqdorda bitta holatda bo‘lishi mumkin. Kvarklar leptonlar dan farqli ravishda rang zaryadiga ega va shu sababli kuchli o‘zaro ta’sirda ishtirok etadi. Turli kvarklar orasidagi tortishish natijasida adronlar deb ataladigan murakkab zarrachalar hosil bo‘ladi. Har bir kvark uch xil rang holatiga ega degan farazni 1965-yilda sovet fiziklari bir-biridan mustaqil ravishda ilgari surgan: N. N. Bogolyubov, B. V. Struminskiy, A. N. Tavxelidze, amerikalik M. Xan^[ingl.] va yaponiyalik I. Nambu Shunga o‘xshash farazni 1964-yilda amerikalik fizik O. Grinberg^[ingl.] boshqa shaklda ilgari surgan.

Adronlarning kvant sonlarini belgilovchi kvarklar valent kvarklar deb ataladi; bundan tashqari, har qanday adron tarkibida noma’lum miqdordagi virtual kvark-antikvark juftliklari bo‘lishi mumkin. Ular noaniqlik prinsipiga muvofiq qisqa vaqtga paydo bo‘lib, kvark juftliklari dengizini hosil qiladi; bu juftliklar adronning kvant sonlariga ta’sir qilmaydi. Adronlar ikki oilaga bo‘linadi: barionlar uchta valent kvarkdan, mezonlar esa valent kvark va antikvarkdan tashkil topadi. Eng keng tarqalgan barionlar — proton va neytron bo‘lib, ular atom yadrosining asosiy tarkibiy qismlaridir. Ko‘p sonli adronlar ma’lum (barionlar ro‘yxati va mezonlar ro‘yxati). Ularning aksariyati kvark tarkibi va tarkibidagi kvarklarga bog‘liq xususiyatlari bilan farq qiladi. Ko‘p valent kvarkli ekzotik adronlar , jumladan, tetrakvarklar (qqqq) hamda pentakvarklar (qqqqq) mavjudligi kvark modeli paydo bo‘lganidan beri taxmin qilingan, ammo ular XXI asr boshigacha topilmagan.

Elementar fermionlar uchta avlodga bo‘linadi. Har bir avlodda ikkita lepton va ikkita kvark bor. Birinchi avlodga yuqori va quyi kvarklar, ikkinchisiga g‘alati va maftunkor, uchinchisiga go‘zal va haqiqiy kvarklar kiradi. To‘rtinchi avlod kvarklari va boshqa elementar fermionlarni izlash natija bermadi; avlodlar soni uchtadan oshmasligini ko‘rsatadigan kuchli bilvosita dalillar mavjud. Yuqori avlod zarrachalari odatda og‘irroq va beqarorroq bo‘lib, ular ko‘pincha parchalanish^[ingl.]^* jarayonida kuchsiz o‘zaro ta’sirlar orqali quyi avlod zarrachalariga aylanadi. Tabiatda odatda faqat birinchi avlod (yuqori va quyi) kvarklari uchraydi. Og‘irroq kvarklar faqat yuqori energiyali to‘qnashuvlarda (masalan, kosmik nurlar bilan to‘qnashuvlarda) hosil bo‘lib, tez parchalanadi. Shunga qaramay, ular Katta portlashdan keyingi soniyaning dastlabki ulushlarida, Koinot nihoyatda issiq va zich holatda (kvarklar davri) bo‘lgan paytda mavjud bo‘lgan, deb hisoblanadi. Og‘irroq kvarklar sun’iy yaratilgan sharoitlarda, masalan, zarracha tezlatkichlarida o‘rganiladi.

Elektr zaryadi, massa, rang zaryadi va turi mavjud bo‘lgan kvarklar ma’lum elementar zarrachalar ichida barcha to‘rtta fundamental o‘zaro ta’sirlarda qatnashuvchi yagona zarrachalardir. Bular zamonaviy fizikadagi elektromagnit, gravitatsion, kuchli va kuchsiz o‘zaro ta’sirlardir. Gravitatsiya alohida zarrachalar o‘rtasidagi ta’sirlarda sezilmaydigan darajada kuchsiz; bundan faqat energiyaning favqulodda yuqori qiymatlari (Plank energiyasi) va masofaning favqulodda kichik ko‘lamlari (Plank uzunligi) mustasno. Biroq muvaffaqiyatli kvant gravitatsiya nazariyasi hali yaratilmagani sababli gravitatsiya Standart modelda tavsiflanmaydi.

Kvarklarning oltita turi xususiyatlari quyidagi jadvalda batafsilroq keltirilgan .

Tarixi

Kvark modeli bir-biridan mustaqil ravishda fiziklar Myurrey Gell-Mann va Jorj Tsveyg tomonidan 1964-yilda taklif qilingan. Bu taklif Gell-Mann 1961-yilda zarrachalarni tasniflash tizimini ishlab chiqqanidan ko‘p o‘tmay ilgari surilgan. Ushbu tizim Sakkizlik yo‘li deb ataladi, ilmiyroq tilda esa u tur simmetriyasi SU(3) sifatida ifodalanadi. O‘sha yili fizik Yuval Neeman mustaqil ravishda Sakkizlik yo‘liga o‘xshash sxemani ishlab chiqdi. Kvark modeligacha adronlarning boshqa modellari ham bo‘lgan. Masalan, Sakata modeli p, n, Λ va ularga mos antizarrachalardan iborat asosga tayangan holda, o‘sha paytda ma’lum barcha mezon va barionlarni tushuntirgan. Goldxaber modeli p, n va Κ⁻ dan foydalangan. Keyinchalik asos to‘rtta zarracha (va to‘rtta antizarracha)gacha kengaytirilgan.

Kvark nazariyasi endi paydo bo‘layotgan davrda «zarrachalar hayvonot bog‘i^[ingl.]» iborasi boshqa zarrachalar qatori ko‘plab adronlar ni ham qamrab olardi. Gell-Mann va Tsveyg ular elementar zarrachalar emas, balki kvarklar va antikvarklarning birikmalari ekanini ta’kidlagan. Ularning modelida kvarklarning uch turi bor edi: yuqori, quyi va g‘alati, ularga spin va elektr zaryadi kabi xususiyatlar berilgan. Dastlab fiziklar hamjamiyati bu taklifni turlicha qabul qildi. Ayniqsa, kvarklar haqiqiy fizik obyektmi yoki o‘sha paytda to‘liq tushunilmagan hodisalarni tushuntirish uchun qo‘llangan matematik mavhum tushunchami, degan masalada bahslar bo‘lgan.

Bir yildan kamroq vaqt ichida Gell-Mann–Tsveyg modelini kengaytirish takliflari paydo bo‘ldi. Sheldon Gleshou va Jeyms Byorken kvarklarning to‘rtinchi turi mavjudligini bashorat qilib, uni maftunkor deb atadilar. Kvarklar sonining ko‘payishi kuchsiz o‘zaro ta’sirni (kvarklarning parchalanishiga imkon beruvchi mexanizm) yaxshiroq tushuntirishga, ma’lum kvarklar sonini ma’lum leptonlar soniga tenglashtirishga hamda ma’lum mezonlarning massalarini to‘g‘ri bashorat qiluvchi formulani yaratishga imkon berdi.

1968-yilda chuqur noelastik sochilish bo‘yicha yuqori energiyali elektronlarning protonlarda sochilishini o‘rganish Stenford chiziqli tezlatkichlar markazida (SLAC) protonning juda kichik nuqtasimon obyektlarni o‘z ichiga olishini, shu sababli u elementar zarracha emasligini ko‘rsatdi. O‘sha paytda fiziklar bu obyektlarni kvarklar bilan qat’iy tenglashtirmagan, ularni «partonlar» deb atadilar; bu atamani Richard Feynman kiritgan. SLACda kuzatilgan obyektlar keyinchalik boshqa kvark turlari ochilishi jarayonida yuqori va quyi kvarklar sifatida aniqlandi.

G‘alati kvarkning mavjudligi SLACdagi sochilish tajribalari bilan bilvosita tasdiqlandi: u Gell-Mann va Tsveygning uch kvarkli modelida zarur tarkibiy qism bo‘lishidan tashqari, kaon (K) va pion (π) — 1947-yilda kosmik nurlarda topilgan adronlarning — xususiyatlarini ham tushuntirardi.

1970-yilgi maqolada Gleshou, Ioannis Iliopulos va Luchano Mayani birgalikda GIM mexanizmini^[ingl.] — ixtirochilar familiyasining bosh harflari bilan nomlangan mexanizmni — tajribalarda turini o‘zgartiruvchi neytral toklarning^[ingl.] kuzatilmaganini tushuntiruvchi model sifatida ilgari surdilar. Ushbu nazariy model hali ochilmagan maftunkor kvarkning mavjud bo‘lishini talab qilgan. Taxmin qilingan kvark turlari soni 1973-yilda hozirgi oltitaga yetdi, chunki Makoto Kobayasi va Tosixide Maskava tajribada kuzatilgan CP-invariantlikning buzilishini boshqa bir kvark juftligi mavjud bo‘lsa tushuntirish mumkinligini payqaganlar.

Maftunkor kvarklar deyarli bir vaqtda, 1974-yil noyabrda ikkita tadqiqot guruhi tomonidan olindi (qarang: Noyabr inqilobi): biri SLACda Berton Rixter boshchiligida; ikkinchisi Brukxeyven milliy laboratoriyasida esa Samuel Ting boshchiligida ishlagan. Maftunkor kvarklar mezonlarda maftunkor antikvarklar bilan bog‘langan holda kuzatilgan. Ikkala jamoa topilgan mezonga ikki xil belgi bergan: J va ψ; shu sababli u rasman J/ψ mezoni sifatida tanildi. Bu kashfiyot fiziklar hamjamiyatini kvark modelining to‘g‘riligiga uzil-kesil ishontirdi.

Keyingi yillarda kvark modelini oltita kvarkkacha kengaytirish bo‘yicha bir necha taklif bildirildi. Jumladan, 1975-yilgi maqolada Xaim Xarari qo‘shimcha kvarklar uchun ilk bor «haqiqiy» va «go‘zal» atamalarini qo‘lladi.

1977-yilda Fermilab olimlari guruhi Leon Lederman rahbarligida go‘zal kvarkni kuzatdi. Bu haqiqiy kvark ham mavjudligining kuchli belgisi edi, chunki aks holda go‘zal kvarkning jufti bo‘lmasdi. Nihoyat, 1995-yilda haqiqiy kvark ham Fermilabdagi CDF^[ingl.] va DØ^[ingl.] Fermilabda topildi. Uning massasi kutilganidan ancha katta bo‘lib, deyarli oltin atomi massasiga teng edi.

Kvarklar mavjudligining dalillari

Sezgiga zid bo‘lgan kuchli o‘zaro ta’sir — konfaynment hodisasi sababli kvarklarning haqiqatda mavjudligi mutaxassis bo‘lmaganlarga g‘alati tuyulishi mumkin: ularni yakka holda ko‘rishning iloji yo‘q, shuning uchun ular shunchaki matematik mavhum tushuncha emasmi, degan savol paydo bo‘ladi.

Kvarklar haqiqatan mavjud fizik obyektlar deb hisoblanishining sabablari quyidagilar:

1960-yillarda ko‘p sonli adronlar nisbatan sodda tasnifga bo‘ysunishi, ya’ni o‘z-o‘zidan multipletlarga va supermultipletlarga birikishi ma’lum bo‘ldi. Boshqacha aytganda, ularning barchasini tavsiflash uchun juda oz miqdorda erkin parametr talab etiladi. Demak, barcha adronlarning erkinlik darajasiga soni kam: bir xil barionlar ga ega barcha barionlar uchta erkinlik darajasiga, barcha mezonlar esa ikkita erkinlik darajasiga ega.
Spin hisobga olinganda, bunday har bir erkinlik darajasiga ½ spin, har bir kvark juftligiga esa orbital momentni berish mumkinligi ayon bo‘ldi — go‘yo ular bir-biriga nisbatan aylanishi mumkin bo‘lgan zarrachalardek. Bu faraz adronlarning turli spinlari va ularning magnit momentlarini.
ham izchil tushuntirdi. Bundan tashqari, yangi zarrachalar kashf etilganda nazariyani o‘zgartirish zarurati tug‘ilmadi: har bir yangi adron yangi kvarklarni qo‘shishdan boshqa qayta qurishlarsiz kvark modeliga mos kelardi.
Kvarklarning zaryadi haqiqatan ham kasr ekanini qanday tekshirish mumkin? Kvark modeli yuqori energiyali annigilyatsiyada qatnashadigan elektron va pozitron to‘qnashganda avval adronlar emas, kvark-antikvark juftliklari hosil bo‘lib, keyinchalik ular adronlarga aylanishini bashorat qilgan. Bu jarayonni hisoblash natijalari bevosita hosil bo‘lgan kvarklarning zaryadiga bog‘liq edi. Tajriba bu bashoratlarni to‘liq tasdiqladi.
Yuqori energiyali tezlatkichlar davrining boshlanishi bilan impuls taqsimotini , masalan, proton ichidagi impuls taqsimotini o‘rganish imkoni paydo bo‘ldi. Aniqlanishicha, protondagi impuls bir tekis taqsimlanmaydi, balki alohida erkinlik darajalarida jamlangan bo‘ladi. Ular partonlar deb ataldi ( ingl. part — «qism» degani). Bundan tashqari, birinchi yaqinlashishda partonlar ½ spinga va kvarklar bilan bir xil zaryadlarga ega ekani ma’lum bo‘ldi. Energiya ortishi bilan partonlar soni ham ortdi, biroq kvark modeli juda yuqori energiyalarda aynan shunday natijani bashorat qilgan edi.
Tezlatkichlar energiyasi ortishi bilan yuqori energiyali to‘qnashuvda adron ichidan alohida kvarkni urib chiqarishga urinish imkoniyati ham tug‘ildi. Kvark nazariyasi bunday to‘qnashuv natijasi oqimlar ko‘rinishida bo‘lishini aniq bashorat qilgan. Bunday oqimlar haqiqatan ham tajribada kuzatilgan.
Yuqori energiyali adronlar to‘qnashganda, ularning yemirilmasdan ma’lum burchakka sochilish ehtimoli burchak ortgani sari kamayadi. Tajribalar, masalan, proton uchun kuzatilgan ko‘rsatkich uch kvarkdan tashkil topgan obyekt uchun kutilgan qiymatga aynan mos kelishini tasdiqladi.
Yuqori energiyali protonlar to‘qnashuvida bir protondagi kvark boshqa protondagi antikvark bilan annigilyatsiyaga uchrashi va myuon-antimyuon juftligi hosil bo‘lishi tajribada kuzatilgan (Drell–Yan jarayoni).
Kvark modeli kvarklarning glyuonlar orqali o‘zaro ta’siri nuqtayi nazaridan dekuplet a’zolarining massa farqlarini yaxshi tushuntiradi $\Delta ^{-}$ — $\Sigma ^{*-}$ — $\Xi ^{-}$ — $\Omega ^{-}$ .
Kvark modeli quyidagilar orasidagi massa farqlarini yaxshi tushuntiradi: $\Xi ^{-}-\Xi ^{0}$ .
Kvark modeli protonning va neytronning nisbatining qiymatini ${\frac {\mu _{P}}{\mu _{N}}}=-{\frac {3}{2}},$ bashorat qiladi; bu tajribada o‘lchangan −1,47 qiymatiga yaxshi mos keladi. Kvark nazariyasi giperonning va protonning magnit momentlari nisbatiga ham ${\frac {\mu _{\Lambda }}{\mu _{P}}}=-{\frac {1}{3}}$ qiymatini bashorat qiladi; u ham tajribadagi −0,29 ± 0,05.
qiymatiga mos keladi. Adronlarning kvarklardan tuzilganini tasdiqlovchi boshqa ko‘plab tajribalar ham mavjud.

Umuman olganda, kvarklar haqidagi faraz va undan kelib chiqadigan barcha xulosalar (xususan, KXD) tajriba ma’lumotlarini tushuntira oladigan eng ehtiyotkor faraz hisoblanadi. Kvarklarni inkor etadigan modellar kvark modeli tabiiy tarzda izohlab beradigan ko‘plab tajribalarni tushuntirishda qiyinchilikka duch keladi. Kvark modeli 1976-yilda fiziklar hamjamiyati tomonidan tan olingan.

Etimologiyasi

Gell-Mann bir muddat o‘zi kiritmoqchi bo‘lgan atamaning qanday yozilishini bilmay yurdi. Keyin u «kvark» so‘zini Jeyms Joysning 1939-yilda nashr etilgan «Finnegan uchun motam marosimi» asarida, «Mister Mark uchun uchta kvark» satrida uchratdi:

– Three quarks for Muster Mark!
Sure he hasn't got much of a bark
And sure any he has it's all beside the mark.

Shunday qarash ham borki, «kvark» so‘zi qadimgi ingliz tilida «qag‘illamoq» ma’nosini bergan; yuqoridagi satrlar esa Kornuoll qiroli Mark ustidan kulayotgan qushlar xoriga bag‘ishlangan bo‘lib, Tristan va Izolda haqidagi rivoyat bilan bog‘liq. Biroq nemis tilida so‘zlashuvchi hududlarda, ayniqsa, Joys bu so‘zni Venada yashagan paytda nemis tilidan olgan, degan qarash keng tarqalgan. Nemischada Quark so‘zi ikki ma’noga ega: 1) tvorog, 2) bema’ni gap. Bu so‘z nemis tiliga g‘arbiy slavyan tillaridan kirgan (chex. tvaroh, polyak. twaróg — «tvorog»). Irlandiyalik fizik Loxlin O‘Raferi^[ingl.] ning hikoya qilishicha, Joys Germaniyada bo‘lganida qishloq xo‘jaligi ko‘rgazmasida «Drei Mark für Musterquark» degan reklama shiorini eshitgan («uch marka evaziga namunali tvorog»), keyin esa uni romanida o‘zgartirib qo‘llagan. Gell-Mann 1994-yilda chiqqan «Kvark va yaguar» kitobida kvark nomi haqida batafsil to‘xtalgan. Tsveyg esa as (ingl. ace) nomini afzal ko‘rgan, ammo kvark modeli umumqabul qilinganidan so‘ng Gell-Mann atamasi keng tarqaldi.

Kvark turlarining nomlari turli sabablarga ko‘ra paydo bo‘lgan. Yuqori (up, so‘zma-so‘z «yuqoriga») va quyi (down, «pastga») kvarklar izospin ning yuqori va quyi komponentlari sharafiga nomlangan. G‘alati kvarklar esa g‘alati zarrachalar^[ingl.] tarkibida topilgani uchun shunday atalgan. Bu zarrachalar kvark modeli taklif qilinishidan ancha oldin kosmik nurlarda aniqlangan va juda uzoq yashash muddati tufayli «g‘alati» hisoblangan. Byorken bilan birga maftunkor kvarkni taklif qilgan Gleshou shunday degan: «Biz yaratgan narsani “maftunkor kvark” deb atadik, chunki uning yadro osti olamiga olib kirgan simmetriyasi bizni maftun etdi va xursand qildi». Xarari taklif qilgan bottom (pastki) va top (ustki) nomlari ular up (yuqori) va down (quyi) kvarklarning «mantiqiy juftlari» bo‘lgani uchun tanlangan. b- va t-kvarklarning muqobil nomlari mos ravishda beautiful (go‘zal, chiroyli) va true (haqiqiy) bo‘lib, keyinchalik bu nomlar biroz iste’moldan chiqqan. b-kvarklarni ko‘p miqdorda hosil qilish uchun mo‘ljallangan tezlatkich majmualari ba’zan «go‘zallik fabrikalari» deb ataladi; ingliz tilida esa «haqiqiy kvark» nomi keng ommalashmagan.

Xususiyatlari

Elektr zaryadi

Kvarklarning elektr zaryadi kasr qiymatlarda bo‘lib, turiga qarab −1/3 yoki +2/3 elementar elektr zaryadiga (e) nisbatan beriladi. Yuqori, maftunkor va haqiqiy kvarklar (birgalikda yuqori kvarklar deb ataladi) +2/3 e zaryadga; quyi, g‘alati va go‘zal kvarklar (quyi kvarklar) esa −1/3 e zaryadga ega. Antikvarklar mos kvarklarnikiga qarama-qarshi zaryadga ega: yuqori antikvarklarning zaryadi −2/3 e, quyi antikvarklarning zaryadi esa +1/3 e zaryadga ega. Chunki adronning elektr zaryadi uning tarkibidagi kvarklar zaryadlarining yig‘indisiga teng. Shu bois adronlarning zaryadi doim butun son bo‘ladi: uchta kvark (barion), uchta antikvark (antibarion) yoki kvark va antikvark (mezon) birikmalari butun sonli zaryad hosil qiladi. Masalan, atom yadrosidagi neytron va protonning zaryadlari tegishlicha 0 e va +1 e. Neytron ikki quyi va bir yuqori kvarkdan, proton esa ikki yuqori va bir quyi kvarkdan tashkil topadi.

Spin

Spin — elementar zarrachaning ichki xususiyati, uning yo‘nalishi esa muhim erkinlik darajasi hisoblanadi. Ba’zan spin zarrachaning o‘z o‘qi atrofida aylanishi tarzida tasvirlanadi (shu bois bu tushuncha «spin» deb ataladi; ingl. spin— «aylanish»), ammo subatom darajada bu tasavvur unchalik to‘g‘ri emas, chunki elementar zarrachalar nuqtasimon obyektlar.

deb hisoblanadi. Spin vektor orqali ifodalanadi; uning moduli keltirilgan Plank doimiysi ħ birligida o‘lchanadi. Kvarklarda spin vektorining komponenti istalgan o‘q bo‘ylab faqat +ħ/2 yoki −ħ/2 qiymatlarini olishi mumkin. Shu sababli kvarklar spini 1/2 bo‘lgan zarrachalar hisoblanadi. Belgilangan o‘q, shartli ravishda z o‘qi bo‘ylab spin komponenti +1/2 qiymati uchun odatda yuqoriga ↑, −1/2 qiymati uchun pastga ↓ yo‘nalgan o‘q bilan ifodalanadi. Belgi kvark turining ramzidan keyin yoziladi. Masalan, spini +1/2 z bo‘lgan yuqori kvark u↑ sifatida belgilanadi.

Kuchsiz o‘zaro ta’sir

Bir turdagi kvark boshqa turdagi kvarkka faqat kuchsiz o‘zaro ta’sir — to‘rtta fundamental o‘zaro ta’sirdan biri orqali aylanishi mumkin. Kvark W-bozonni yutganda yoki chiqarganda, istalgan yuqori kvark (yuqori, maftunkor, t-kvark) istalgan quyi kvarkka (quyi, g‘alati, b-kvark) va aksincha aylanishi mumkin. Ushbu tur almashinuvi radioaktiv jarayon — beta-parchalanishni yuzaga keltiradi. Bunda neytron (n) protonga (p), elektron (e−
) va elektron antineytrinosiga (ν
e) parchalanadi (rasmga qarang). Bu neytron (ud) tarkibidagi quyi kvarklardan biri yuqori kvarkka aylanib, virtual W−
bozon chiqaradi va neytron proton holatiga o‘tadi (ud). W−
bozon esa keyinchalik elektron va elektron antineytrinosiga parchalanadi.

n	→	p	+	e−	+	ν e	(Adron belgilarida beta-parchalanish)
udd	→	uud	+	e−	+	ν e	(Kvark belgilarida beta-parchalanish)

Beta-parchalanish va unga teskari jarayon — teskari beta-parchalanish^[ingl.] — tibbiyotda, xususan, pozitron-emission tomografiya (PET)da, shuningdek, neytrinolarni aniqlash tajribalarida keng qo‘llanadi.

Tur almashinuvi barcha kvarklar uchun bir xil mexanizm bilan kechsa-da, har bir kvark o‘z avlodidagi kvarkka aylanishga ko‘proq moyil. Tur almashishlarning nisbiy ehtimollari matematik jadvalda, ya’ni Kabibbo–Kobayasi–Maskava matritsasi (CKM matritsasi) orqali ifodalanadi. Agar unitarlik sharti bajarilsa, CKM matritsasi elementlarining taxminiy qiymatlari quyidagicha bo‘ladi:

{\begin{bmatrix}|V_{\mathrm {ud} }|&|V_{\mathrm {us} }|&|V_{\mathrm {ub} }|\\|V_{\mathrm {cd} }|&|V_{\mathrm {cs} }|&|V_{\mathrm {cb} }|\\|V_{\mathrm {td} }|&|V_{\mathrm {ts} }|&|V_{\mathrm {tb} }|\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}0.974&0.225&0.003\\0.225&0.973&0.041\\0.009&0.040&0.999\end{bmatrix}},

bu yerda V_ij kvarkning i turidan j turiga aylanish moyilligini (yoki aksincha) ifodalaydi.

Leptonlar uchun ham kuchsiz o‘zaro ta’sirning shunga o‘xshash matritsasi bor (yuqoridagi beta-parchalanish diagrammasida W-bozonning o‘ng tomoni); u Pontekorvo–Maki–Nakagava–Sakata matritsasi deb ataladi (PMNS matritsasi). CKM va PMNS matritsalari birgalikda barcha tur almashinuvlarini tavsiflaydi, ammo ular orasidagi bog‘lanish hali aniq emas.

Kuchli o‘zaro ta’sir va rang zaryadi

Quyidagi nazariya — kvant xromodinamikasi (KXD) — kvarklarning rang zaryadi deb ataluvchi xususiyatga ega ekanini ko‘rsatadi. Rang zaryadining uch turi bor, ular shartli ravishda ko‘k, yashil va qizil ranglar bilan ifodalanadi. Har bir rangga tegishli antirang mavjud: antiko‘k, antiyashil va antiqizil . Har bir kvark rang zaryadini, har bir antikvark esa antirang zaryadini tashiydi.

Uch rangning turli birikmalarida zaryadlangan kvarklar orasidagi tortishish va itarilish tizimi kuchli o‘zaro ta’sir deb ataladi. Bu o‘zaro ta’sir vositachi zarrachalar— glyuonlar orqali uzatiladi; bu haqda quyida batafsil so‘z yuritiladi. Kuchli o‘zaro ta’sirni tushuntiruvchi nazariya kvant xromodinamikasi (KXD) deb ataladi. Bir rangli kvark bog‘langan holatni mos antirangli antikvark bilan hosil qilishi mumkin. Ularning tortishuvidan rang neytralligi vujudga keladi: rang zaryadi ξ bo‘lgan kvark bilan rang zaryadi −ξ bo‘lgan antikvarkning umumiy rang zaryadi 0 («oq») bo‘lib, ular mezon hosil qiladi. Bu additiv ranglar modeliga optikada o‘xshaydi. Xuddi shuningdek, uch xil rangdagi uch kvark yoki uch antikvarkning rang zaryadi «oq» bo‘lib, barion yoki antibarion hosil bo‘ladi.

Zamonaviy elementar zarrachalar fizikasida kalibrlash simmetriyalari — simmetriya guruhining bir ko‘rinishi — zarrachalar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sirlarni belgilaydi (qarang: Kalibrlash nazariyalari). Rang SU(3) (odatda SU(3)_cdeb qisqartiriladi) kvarklarning rang zaryadiga bog‘liq va kvant xromodinamikasining asosiy kalibrlash simmetriyasidir. Fizika qonunlari fazoda x, y va z yo‘nalishlar qanday belgilanishidan qat’i nazar o‘zgarmagani va koordinata o‘qlari burilganda ham saqlangani kabi, kvant xromodinamikasi ko‘k, qizil va yashil ranglar asosida aniqlangan uch o‘lchamli rang fazosining yo‘nalishiga bog‘liq emas. SU(3)_c almashtirishlari rang fazosidagi «burilishlar»ga mos keladi (bu fazo kompleks fazohisoblanadi). Har bir kvark turi f uchta kichik turga: f_B, f_G, f_R bo‘linadi; ular ranglarga mos kelib, triplet — uch komponentli kvant maydonini hosil qiladi. Bu maydon guruhning fundamental tasviri — SU(3)_c yordamida o‘zgaradi. SU(3)_c ning lokal bo‘lishi, ya’ni uning almashtirishlari fazo va vaqt bo‘ylab o‘zgarishi kerakligi kuchli o‘zaro ta’sirning xususiyatlarini belgilaydi. Jumladan, bu sakkiz turdagi glyuonlarning mavjudligini taqozo etadi. Ular o‘zaro ta’sir tashuvchilari vazifasini bajaradi.

Massa

Kvark massasini ifodalash uchun ikkita atama ishlatiladi: joriy kvark massasi^[ingl.] kvarkning o‘z massasini, tarkibiy kvark massasi^[ingl.] esa joriy kvark massasi va uning atrofidagi glyuon zarrachalari maydonining massasi yig‘indisini bildiradi. Bu massalar odatda keskin farq qiladi. Adron massasining asosiy qismi uni tashkil etuvchi kvarklar massasidan emas, balki ularni bog‘lab turuvchi glyuonlardan kelib chiqadi. Glyuonlar tabiatan massasiz, ammo ular energiyaga, jumladan, kvant xromodinamikasining bog‘lanish energiyasiga^[ingl.] ega bo‘ladi. Bu adronning umumiy massasiga katta ta’sir qiladi (qarang: Maxsus nisbiylik nazariyasidagi massa). Masalan, protonning massasi taxminan 938 MeV/c² bo‘lib, uning uchta valent kvarkining tinchlikdagi massasi atigi 9 MeV/c² atrofida; qolgan massaning katta qismi glyuon maydoni energiyasiga to‘g‘ri keladi (qarang: kiral simmetriyaning buzilishi^[ingl.]). Standart modelga ko‘ra, elementar zarrachalarning massasi Xiggs mexanizmi orqali belgilanadi; u Xiggs bozoni bilan bog‘liq. t-kvark massasining juda katta (~173 GeV/c²) bo‘lish sabablari ustida keyingi tadqiqotlar kvarklar va boshqa elementar zarrachalar massasi kelib chiqishini yaxshiroq tushunishga yordam berishi mumkin. Bu massa deyarli oltin atomi massasiga teng.

O‘lchami

KXDda kvarklar o‘lchami nolga teng nuqtasimon obyektlar deb qaraladi. 2014-yildagi tajriba ma’lumotlariga ko‘ra, ular proton o‘lchamining 10⁻⁴ qismidan ham kichik, ya’ni 10⁻¹⁹ metrdan kichik.

Xususiyatlar jadvali

Quyidagi jadvalda oltita kvarkning asosiy xususiyatlari keltirilgan. Tur kvant sonlari (izospin (I₃), maftunkorlik (C), g‘alatilik (S; spin bilan adashtirmaslik kerak), haqiqiylik (T) va go‘zallik yoki chiroy (B′) ma’lum kvark turlariga mos kvant sonlari bo‘lib, kvark tizimlari va adronlar xususiyatlarini ifodalaydi. Barion soni (B) +1/3 ga teng, chunki barionlar uch kvarkdan iborat. Antikvarklarda elektr zaryadi (Q) va barcha tur kvant sonlari (B, I₃, C, S, T va B′) teskari ishorali bo‘ladi. Massa va to‘liq burchak momenti (J, nuqtasimon zarrachalarda spinga teng) antikvarklarda ishorasini o‘zgartirmaydi.

**Kvark turlari**
Zarracha		Massa (MeV/c²)^*	J	B	Q (e)	I₃	C	S	T	B′	Antizarracha
Nomi	Belgisi	Massa (MeV/c²)^*	J	B	Q (e)	I₃	C	S	T	B′	Nomi	Belgisi
Birinchi avlod
yuqori (ingl. up)	u	2,3 ± 0,7 ± 0,5	1/2	+1/3	+2/3	+1/2	0	0	0	0	antiyuqori	u
quyi (ingl. down)	d	4,8 ± 0,5 ± 0,3	1/2	+1/3	−1/3	−1/2	0	0	0	0	antiquyi	d
Ikkinchi avlod
maftunkor (ingl. charm)	c	1275 ± 25	1/2	+1/3	+2/3	0	+1	0	0	0	antimaftunkor	c
g‘alati (ingl. strange)	s	95 ± 5	1/2	+1/3	−1/3	0	0	−1	0	0	antig‘alati	s
Uchinchi avlod
haqiqiy (ingl. top, truth)	t	173 210 ± 510 ± 710 *	1/2	+1/3	+2/3	0	0	0	+1	0	antihaqiqiy	t
go‘zal (ingl. bottom, beauty)	b	4180 ± 30	1/2	+1/3	−1/3	0	0	0	0	−1	antigo‘zal	b

J — to‘liq burchak momenti, B — barion soni, Q — elektr zaryadi,
I₃ — izospin, C — maftunkorlik, S — g‘alatilik, T — haqiqiylik, B′ = go‘zallik, chiroy.
* Masalan, 173 210 ± 510 ± 710 kabi belgilar t-kvark uchun o‘lchashdagi ikki turdagi o‘lchash noaniqligini noaniqlikni bildiradi: birinchisi statistik^[ingl.] xususiyatga, ikkinchisi esa sistematik.

O‘zaro ta’sirlashuvchi kvarklar

Quyidagi nazariyada, ya’ni kvant xromodinamikasida, kuchli o‘zaro ta’sirning tashuvchilari massasiz vektor kalibrlash bozonlari — glyuonlardir. Har bir glyuon bitta rang zaryadi va bitta antirang zaryadini tashiydi. Zarrachalar o‘zaro ta’sirining odatiy tavsifida (bu kengroq g‘alayonlarnazariyasining bir qismi) kvarklar doimo virtual glyuonlarni chiqarish va yutish orqali almashadi. Glyuon ikki kvark orasida uzatilganda ularning rangi o‘zgaradi: masalan, qizil kvark qizil-antiyashil glyuon chiqarsa, yashilga aylanadi; yashil kvark qizil-antiyashil glyuonni yutsa, qizilga aylanadi. Shu tarzda ranglar uzluksiz o‘zgarsa-da, kuchli o‘zaro ta’sir davom etadi.

Glyuonlar rang zaryadiga ega bo‘lgani uchun o‘zlari ham boshqa glyuonlarni chiqarishi va yutishi mumkin. Bu asimptotik erkinlikni keltirib chiqaradi: kvarklar bir-biriga yaqinlashgan sari xromodinamik bog‘lanish kuchi kamayadi. Aksincha, kvarklar orasidagi masofa ortgan sari kuch kuchayadi. Rang maydoni cho‘zilgan rezina tasma kabi taranglashadi va uni kuchaytirish uchun mos rangdagi ko‘proq glyuonlar hosil bo‘ladi. Energiya ma’lum chegaradan oshganda yangi kvark-antikvark juftliklari paydo bo‘ladi. Ular ajralayotgan kvarklarga bog‘lanib, yangi adronlarni hosil qiladi. Bu hodisa rangning cheklanishi deb ataladi: kvarklar hech qachon yakka holda uchramaydi. Ushbu adronlashish jarayon yuqori energiyali to‘qnashuvda hosil bo‘lgan kvarklar boshqa usulda o‘zaro ta’sirlashishga ulgurmasidan sodir bo‘ladi. Faqat t-kvark istisno: u adronlashishidan oldin parchalanishi mumkin.

Dengiz kvarklari

Adronlarning tarkibida valent kvarklar (q
v) mavjud bo‘lib, ular adronning kvant sonlarini belgilaydi, shuningdek, virtual kvark-antikvark (qq) juftliklari ham uchraydi; ular dengiz kvarklari (q
s) deb ataladi va yorug‘lik tezligiga yaqin harakatlanuvchi zarrachalarda nisbatan uzoq vaqt mavjud bo‘ladi. Dengiz kvarklari adronning rang maydonidagi glyuon parchalanganda hosil bo‘ladi. Teskari jarayon ham ro‘y beradi: annigilyatsiyada ikkita dengiz kvarkidan glyuon hosil bo‘ladi. Natijada glyuonlar uzluksiz parchalanib va hosil bo‘lib turadi; bu jarayon odatda «dengiz» deb ataladi. Dengiz kvarklari valent kvarklarga qaraganda ancha beqaror bo‘lib, odatda adron ichida bir-biri bilan annigilyatsiyalanadi. Shunga qaramay, ayrim sharoitlarda dengiz kvarklari barion yoki mezon zarrachalariga aylanishi mumkin.

Kvark moddasining boshqa fazalari

Juda ekstremal sharoitlarda kvarklar bog‘langan holatni tark etib, kattaroq muhitda termik muvozanatga kelgan «erkin» qo‘zg‘alishlar sifatida tarqalishi mumkin. Asimptotik erkinlik tufayli harorat ortgan sari kuchli o‘zaro ta’sir susayadi. Nihoyatda issiq plazmada rang konfaynmenti amalda buziladi va erkin harakatlanuvchi kvarklar hamda glyuonlardan iborat modda paydo bo‘ladi. Bu nazariy faza kvark-glyuon plazmasi deb ataladi.

Bu holat yuzaga kelishi uchun zarur aniq sharoitlar noma’lum. Shu mavzuda ko‘plab farazlar va tajribalar mavjud. Taxminlarga ko‘ra, buning uchun harorat (1,90 ± 0,02)⋅10¹² K bo‘lishi mumkin. Erkin kvarklar va glyuonlar holatiga erishilmagan bo‘lsa-da (ko‘p urinishlarga qaramay, CERNda 1980–1990-yillarda), yaqindagi Relyativistik og‘ir ionlar kollayderida o‘tkazilgan tajribalar suyuqlikka o‘xshash kvark moddasi «deyarli mukammal» gidrodinamikani namoyon qilishini ko‘rsatdi.

Kvark-glyuon plazmasida yuqori va quyi kvark juftliklariga nisbatan og‘ir kvark juftliklari soni keskin ko‘payadi. Bu faza taxminan 10⁻⁶ soniyagacha davom etgan. Mazkur Katta portlash davri (kvarklar bosqichi) deb ataladi. O‘sha paytda Koinot kvark-glyuon plazmasiga to‘lgan, chunki harorat adronlarning barqaror bo‘lishi uchun juda yuqori edi.

Barionlar zichligi yetarlicha yuqori va harorat nisbatan past — ehtimol, neytron yulduzlaridagi haroratga yaqin bo‘lgan sharoitlarda — kvark moddasi Fermi suyuqligiga aylanishi, ya’ni kuchsiz o‘zaro ta’sirlashuvchi kvarklar suyuqligiga o‘tishi kutiladi. Bunda rangli kvarklarning kondensatsiyalangan Kuper juftlari hosil bo‘ladi. Bu SU(3)_c lokal simmetriyasini buzadi. Kvarklarning Kuper juftliklari rang zaryadiga ega bo‘lgani uchun moddaning bu fazasi rangli o‘ta o‘tkazuvchi^[ingl.] bo‘ladi; ya’ni rang zaryadi undan qarshiliksiz o‘ta oladi.

Ochiq savollar

Kvarklar haqida hozircha javobsiz qolayotgan savollar:

Nima uchun kvarklarning soni atigi oltita?
Nima uchun aynan uchta rang mavjud?
Nima uchun kvarklarning avlodi aynan uchta? Bu savol tur muammosi (ingl. Flavour puzzlebilan bog‘liq. Bu muammo zamonaviy Standart modeldagi Standart model zarrachalarining erkin parametrlari nima sababdan muayyan qiymatlarga ega ekani va PMNS va CKM.
PMNS hamda CKM matritsalaridagi aralashish burchaklari nega ma’lum qiymatlarni olishini tushuntirib berolmasligidan iborat. Bu sonning bizning dunyomizdagi fazo o‘lchamliligi bilan mos kelishi tasodifmi?
Kvarklar massalari orasidagi bunday katta farq qayerdan kelib chiqadi?
Kvarklar nimalardan tashkil topgan? (qarang: Preonlar)
Kvarklar qanday qilib adronlarga birikadi?

Biroq adronlar va kvarklarning kashf etilish tarixi, shuningdek, kvarklar va leptonlar orasidagi simmetriya kvarklarning o‘zi ham yanada sodda zarrachalardan tuzilgan bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi. Bunday faraziy tarkibiy zarrachalar preonlar deb ataladi. Hozirgacha tajriba ma’lumotlari kvarklarning nuqtasimon bo‘lmagan tuzilishga egaligini ko‘rsatmagan. Shunga qaramay, bunday nazariyalarni tajribalardan mustaqil ravishda yaratishga urinishlar davom etmoqda. Hozircha bu yo‘nalda katta muvaffaqiyat yo‘q.

Yana bir yondashuv — Buyuk birlashuv nazariyasini yaratishdir. Bunday nazariya nafaqat kuchli va elektrokuchsiz o‘zaro ta’sirlarni birlashtirish, balki leptonlar va kvarklarni yagona asosda tushuntirish imkonini ham berardi. Faol tadqiqotlarga qaramay, bunday nazariya hanuz yaratilmagan.

Adabiyotlar

На русском языке

Боголюбов Н.Н., Логунов А.А., Оксак А.И., Тодоров И.Т. Общие принципы квантовой теории поля. — М.: Наука, 1987. — С. 3, 226-228, 362, 363, 366, 412, 414-416, 420, 421, 423, 425, 428, 561, 562, 571, 572, 574, 614. — 616 с.
Вайнберг, С. Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке / Пер. с англ.. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020. — 330 с. — ISBN 978-5-00139-096-1.
Глэшоу, Ш. Кварки с цветом и ароматом // УФН. — 1976. — Т. 119. — С. 715—734. — doi:10.3367/UFNr.0119.197608e.0715.
Дэвис, П. Суперсила. Поиски единой теории природы / Пер. с англ./Под ред. и с предисл. Е. М. Лейкина. — М.: Мир, 1989. — 272 с. — ISBN 5-03-000546-3.
Емельянов, В. М. Стандартная модель и её расширения. — М.: Физматлит, 2007. — 584 с. — ISBN 978-5-9221-0830-0.
Намбу, Йоитиро. Симметрия и законы сохранения / Кварки / Д-р физ.-мат. наук Р. М. Мир-Касимов. — М.: Мир, 1984.
Зи Э. Квантовая теория поля в двух словах. — Ижевск: РХД, 2009. — 632 с. — ISBN 978-5-93972-770-9.
Клоуз Ф. Кварки и партоны. Введение в теорию.. — М.: Мир, 1982. — 438 с.
Коккедэ Я. Теория кварков. — М.: Мир, 1971. — 341 с.
Судершан, Э.; Маршак, Р. Введение в физику элементарных частиц. — Издательство иностранной литературы, 1962. — 236 с.
Намбу Ё. Кварки. — М.: Мир, 1984. — 225 с.
Никитин Ю. П., Розенталь И. Л. Ядерная физика высоких энергий. — М.: Атомиздат, 1980. — 232 с.
Окунь,Л. Б. Лептоны и кварки. — 2-е изд.. — М.: Наука, 1990. — 346 с. — ISBN 5-02-014027-9.

На английском языке

Ali, A.; Kramer, G. (2011). JETS and QCD: A Historical Review of the Discovery of the Quark and Gluon Jets and Its Impact on QCD. European Physical Journal H. 36 (2): 245. arXiv:1012.2288. Bibcode:2011EPJH...36..245A. doi:10.1140/epjh/e2011-10047-1. S2CID 54062126.
Bowley, R.; Copeland, E. Quarks . Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.
Daviau, Claude; Bertrand, Jacques. The Standard Model of Quantum Physics in Clifford Algebra. — Singapore: World Scientific, 2015. — 240 с. — ISBN 978-981-4719-86-5.
Griffiths, D. J. Introduction to Elementary Particles. — 2nd. — Wiley–VCH, 2008. — ISBN 978-3-527-40601-2.
Hughes, I. S. Elementary Particles. — 2nd. — Cambridge University Press, 1985. — ISBN 978-0-521-26092-3.
Oerter, R. The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics. — Pi Press, 2005. — ISBN 978-0-13-236678-6.
Pickering, A. Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics. — The University of Chicago Press, 1984. — ISBN 978-0-226-66799-7.
Povh, B. Particles and Nuclei: An Introduction to the Physical Concepts. — Springer-Verlag, 1995. — ISBN 978-0-387-59439-2.
Riordan, M. The Hunting of the Quark: A True Story of Modern Physics. — Simon & Schuster, 1987. — ISBN 978-0-671-64884-8.
Schumm, B. A. Deep Down Things: The Breathtaking Beauty of Particle Physics. — Johns Hopkins University Press, 2004. — ISBN 978-0-8018-7971-5.
Jean Letessier, Johann Rafelski, T. Ericson, P. Y. Landshoff. Hadrons and Quark-Gluon Plasma. — Cambridge University Press, 2002. — 415 p. — ISBN 9780511037276.

Havolalar

1969-yil fizika bo‘yicha Nobel mukofoti laureati Myurrey Gell-Mannning ma’ruzasi
1976-yil fizika bo‘yicha Nobel mukofoti laureati Berton Rixterning ma’ruzasi
1976-yil fizika bo‘yicha Nobel mukofoti laureati Samuel C. Tingning ma’ruzasi
2008-yil fizika bo‘yicha Nobel mukofoti laureati Makoto Kobayasining ma’ruzasi
2008-yil fizika bo‘yicha Nobel mukofoti laureati Tosixide Maskavaning ma’ruzasi
Top-kvark va Xiggs zarrachasi. T. A. Xeppenxaymer — CERNning CERNning kvark oilalarini sanash tajribasining tavsifi.
Kvarklar haqidagi eksperimental ma’lumotlar . Arxivlangan 10-mart, 2008-yil. Particle Data Group saytida.