맵시 쿼크: 물리학의 기본 입자

맵시 쿼크(charm quark 참 쿼크^[*], 기호: c)는 기본 입자인 쿼크 중 세 번째로 무거우며, 쿼크로 이루어진 강입자에서 발견된다. 맵시 쿼크를 지니는 강입자로는 J/ψ 중간자(
J/ψ
), D 중간자 (
D
), 맵시 시그마 중입자 (
Σ
c), 그리고 다른 맵시 입자들이 있다.

맵시 쿼크

구성	기본 입자
통계	페르미온
세대	2세대
상호작용	강한 상호작용, 약한 상호작용, 전자기력, 중력
기호	c
반입자	맵시 반쿼크 ( c )
이론	셸던 글래쇼, 이오아니스 일리오풀로스, 루치아노 마이아니 (1970)
발견	버턴 릭터 외. (SLAC) (1974) 새뮤얼 차오 충 팅 외. (BNL) (1974)
질량	1.29+0.05 −0.11 GeV/c2
붕괴 입자	기묘 쿼크 (~95%), 아래 쿼크 (~5%)
전하	+2/3 e
색전하	있음
스핀	1/2
약한 아이소스핀	LH: +1/2, RH: 0
약한 초전하	LH: +1/3, RH: +4/3

기묘 쿼크와 함께 물질 2세대를 이루며, 전하는 +2/3 e이고 정지 질량은 1.29+0.05
−0.11 GeV/c²이다. 다른 쿼크와 마찬가지로, 맵시 쿼크는 스핀이 1/2인 기본 페르미온이며, 4가지의 기본 상호작용의 영향을 받는다:중력, 전자기력, 약한 상호작용, 강한 상호작용. 맵시 쿼크의 반입자는 맵시 쿼크에서 전하와 같은 일부 특성이 크기는 같고 부호가 반대인 맵시 반쿼크(종종 반 맵시 쿼크라고도 불린다)이다.

네 번째 쿼크의 존재는 1964년 경에 많은 저자들(예를 들면 제임스 비오르켄과 셸던 글래쇼)에 의해 추측되었지만, 대부분은 1970년에 셸던 글래쇼, 이오아니스 일리오풀로스, 그리고 루치아노 마이아니가 제안했다(GIM 메커니즘 참고). 첫 번째로 발견된 맵시 입자(맵시 쿼크를 지니는 입자)는 J/ψ 중간자이다. 이 입자는 버턴 릭터가 이끄는 스탠퍼드 선형 가속기 센터(SLAC)의 연구진과 새뮤얼 차오 충 팅이 이끄는 브룩헤이븐 국립 연구소(BNL)의 연구진이 발견하였다.

1974년
J/ψ
(과 맵시 쿼크)의 발견은 11월 혁명이라 알려진 일련의 돌파를 이루었다.

아래의 강입자들은 맵시 쿼크를 지니고 있다:

• D 중간자는 맵시 쿼크(혹은 그 반입자)와 위 쿼크 또는 아래 쿼크를 지닌다.
• 
  D
  s 중간자는 맵시 쿼크와 기묘 쿼크를 지닌다.
• 쿼코늄 상태가 많다: 예를 들면
  J/ψ
  가 있다. 이는 맵시 쿼크와 그 반쿼크로 이루어진다.
• 맵시 중입자도 존재하며, 기묘 중입자와 대응되도록 명명되었다. (예:
  Λ+
  c)

• 쿼크 모형