チャームクォーク
チャームクォーク（英: charm quark、記号:c）は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第二世代のクォークである。
| チャームクォーク | |
|---|---|
| 組成 | 素粒子 |
| 粒子統計 | フェルミ粒子 |
| グループ | クォーク |
| 世代 | 第二世代 |
| 相互作用 | 強い相互作用 弱い相互作用 電磁相互作用 重力相互作用 |
| 反粒子 | 反チャームクォーク(c) |
| 理論化 | シェルドン・グラショー ジョン・イリオポロス ルチャーノ・マイアーニ(1970) |
| 発見 | バートン・リヒターら (SLAC) (1974) サミュエル・ティンら (BNL) (1974) |
| 記号 | c |
| 質量 | 1.27+0.07 −0.09 GeV/c2[1] |
| 崩壊粒子 | ストレンジクォーク、ダウンクォーク[2][3] |
| 電荷 | +2⁄3 e |
| カラー | 持つ |
| スピン | 1⁄2 |
| チャーム | 1 |
| 弱アイソスピン | LH: +1⁄2, RH: 0 |
| 弱超電荷 | LH: +1⁄3, RH: +4⁄3 |
概要
チャームクォークは、+2/3e の電荷を持ち、クォークの中で3番目に質量が大きく、約 1.3 GeVである（これは核子の質量の約 1.5 倍である）。
チャームクォークは、1970年にシェルドン・グラショウ、ジョン・イリオポロス、ルチャーノ・マイアーニにより存在が予測された。当時、クォークは、アップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォークのみが知られていた。予測は複数の事象を統一的に説明できるようにされたのであるが、ごく簡単に言えば、ミューオン、ミューニュートリノ、ストレンジクォークの組みの関係は、電子、電子ニュートリノ、ダウンクォーク、アップクォークの組の最初の3つの粒子と類似性があり、最初の組にも後の組のアップクォークに相当するものがあるのではないかと考えたのである。そこで実際に存在すれば魅力的だと「チャーム」と名付けられた。
この予測は、1974年にサミュエル・ティン率いる米国の ブルックヘブン国立研究所(BNL)のチームとバートン・リヒター率いる スタンフォード線形加速器センター(SLAC)のチームによって、それぞれ独自にチャームクォークと反チャームクォークからなるジェイプサイ中間子(J/ψ)が発見されたことにより確認された。BNL のチームは新しい粒子を J 中間子と命名し、SLAC のチームは ψ 中間子と命名したが、名前を一本化する協議が失敗し、妥協案として J/ψ中間子が採用された。サミュエル・ティンとバートン・リヒターは、ジェイプサイ中間子の発見により1976年のノーベル物理学賞を受賞している。