ストレンジクォーク

ストレンジクォーク（記号: s）は、物質を構成する基本要素である素粒子の一つであり、第二世代のクォークに分類されます。

ストレンジクォークの特性

電荷: -1/3
ストレンジネス: -1
質量: 80 - 130 MeV（アップクォーク、ダウンクォークに次いで軽い）

ストレンジクォークは、その名の通り「ストレンジネス」という物理量を持つことが特徴です。ストレンジネスは、強い相互作用によって生成される粒子の崩壊を説明するために導入された概念で、ストレンジクォークの存在を示す指標となります。

発見の経緯

ストレンジネスを持つ最初の素粒子は1947年に発見され、K中間子と名付けられました。その後、1964年にゲルマンとツワイクがクォークモデルを提唱し、ストレンジネスを担う素粒子として、アップクォーク、ダウンクォークとともにストレンジクォークが導入されました。当初は「サイドウェイ (Sideways) クォーク」とも呼ばれていました。

ストレンジクォークを含むハドロン

ストレンジクォークは、他のクォークと結合して、様々な複合粒子（ハドロン）を形成します。代表的なものとして、以下のような粒子が挙げられます。

K中間子: ストレンジクォーク（または反ストレンジクォーク）を含む中間子
イータ中間子 (η) およびイータプライム中間子 (η'): ストレンジ-反ストレンジクォークの線形結合を含む。
ファイ中間子 (φ): ストレンジ-反ストレンジクォーク対のみから構成され、他のクォークを含まない。
ハイペロン: ストレンジネスを持つバリオンの総称。シグマ (Σ)、ラムダ (Λ)、グザイ (Ξ)、オメガ (Ω)粒子などがある。

これらのハドロンは、ストレンジクォークの性質を研究するための重要な手がかりとなります。

ストレンジクォーク研究の意義

ストレンジクォークの研究は、素粒子の標準模型を検証し、物質の根源的な構造を理解するために不可欠です。また、ストレンジクォークを含むハドロンの性質を調べることで、強い相互作用のメカニズムや、クォークとグルーオンの閉じ込めといった現象の解明にも繋がります。

参考文献

クォーク
ストレンジネス
ハイペロン
ハイパー核

外部リンク

「ファイ中間子」の質量が高密度下で減少することを世界で初めて確認 -質量の起源の解明に大きな一歩- 2006/12/07 独立行政法人 理化学研究所

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