チャームクォーク

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
崩壊粒子	ストレンジクォーク、ダウンクォーク
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
	テンプレートを表示

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。

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。