Умеренно сильное взаимодействие зависит от странности, а значит различно для членов разных изотопических мультиплетов, т. е. для частиц, стоящих в разных строках. Для всех членов унитарного мультиплета очень сильное взаимодействие является одинаковым и определяющим главную часть их энергии взаимодействия (а значит, и массы).

Наиболее естественно существование унитарных мультиплетов можно было объяснить, введя в рассмотрение три гипотетические частицы — кварки — с довольно экзотическими свойствами, а именно с дробными барионным и электрическим зарядами. В связи с такой экзотичностью свойств и с тем, что их три, кварки и получили свое необычное название. Словосочетание «три кварка» встречается в романе Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану» как таинственный крик чаек, который слышится герою романа во время кошмарного бреда.

Если кваркам приписывать некоторые известные свойства, то достаточно всего трех кварков и трех антикварков, чтобы из них, как из деталей конструктора, построить любой из перечисленных выше адронов, причем можно показать, что адроны. «слепленные» из кварков, будут группироваться в те самые супермультиплеты, которые были известны в то время.

В более ранней и довольно успешной теории Сакаты в качестве трех основных фундаментальных частиц для построения адронов использовались протон (p), нейтрон (n) и лямбда-частица (^). Поэтому те же самые символы используют и в современной теории для обозначения трех кварков. Назовем эти кварки парком (p), нарком (n) и ларком (^). Кварки не надо путать с адронами, которые обозначаются теми же самыми символами.

Электрические заряды кварков и значения других квантовых чисел для них

Название кварка Символ Q S Y Iz B o

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Парк p +2/3 0 1/3 ½ 1/3 ½

Нарк n - 1/3 0 1/3 -½ 1/3 ½

Ларк ^ - 1/3 - 1 - 2/3 0 1/3 ½

Q — электрический заряд в единицах заряда электрона;

S — квантовое число странности;

Y — квантовое число гиперзаряда (Y=B+S);

Iz — квантовое число z-компоненты изоспина;

B — барионное число;

о — внутренний момент импульса (спин).

Для всех кварков барионное число B и спин o одинаковы.

Позднее в кварковую модель ввели четвертый и пятый кварки.

Предполагается, что существует еще один, шестой кварк.

Сама тройка кварков (а также тройка антикварков) тоже образует супермультиплет — унитарный триплет.

НОВЫЕ КВАРКИ

В конце 1974 г. одновременно в двух лабораториях была открыта новая частица, свойства которой оказались таковы, что их не удалось объяснить в рамках трехкварковой модели. Для интерпретации этих свойств потребовалось ввести четвертый кварк — с-кварк, названный очарованным (от слова charm — очарование).

с-Кварк оказался вполне равноправной частицей по отношению к остальным трем кваркам. Комбинируя с-кварк с антикварками u, d, s, можно получить новые мезоны, которые были названы очарованными.