Dass Proton und Neutron aus je drei Quarks aufgebaut sind, ergibt sich zum Beispiel aus Streuexperimenten von Elektronen an Protonen bei DESY in Hamburg. Aber auch die Existenz sogenannter Delta-Baryonen aus Up- und Down-Quarks, die auch negative Ladung (von drei Down-Quarks) und doppelte positive Ladung (von drei Up-Quarks) haben können, spricht für das Quark-Modell. Woher aber kommen die Namen Up- und Down-Quark?
Es gibt eine abstrakte Analogie der Quarksorten zu den Spin-Ausrichtungen des Elektrons. Das Elektron ist ein Partikel, das zwei Zustände haben kann: Sein Magnetfeld zeigt entweder nach oben (up) oder nach unten (down). Zwischenwerte gibt es nicht. Durch die elektrische Kraft kann man ein Up-Elektron durch Spinumklapp in ein Down-Elektron überführen. Das ist aber ein seltener Effekt und im Grossen und Ganzen kann man die Elektronen in die zwei Arten, Up und Down, einteilen.
Die gleiche Einteilung kann man nun mit den Quarks vornehmen. Quarks in gewöhnlicher Materie nehmen genau einen von zwei Zuständen ein: Sie sind entweder 2/3 positiv geladen oder sie sind 1/3 negativ geladen. Auch diese Zustände kann man ineinander überführen. Dabei ist nicht die elektrische Kraft sondern die schwache Kernkraft tätig und es entstehen weitere Teilchen. Die Umwandlungen sind nicht gleich, aber sie reichen aus um den Namen zu begründen. Das positive Quark heisst Up-Quark, das negative Down-Quark.
Die zweite Quark-Familie besteht aus Strange-Quark und Charm-Quark.
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Letzte Änderung: 11.03.2012