Conceito de Quark
O quark é o fermião fundamental que se distingue dos restantes fermiões (nomeadamente os leptões) por participar nas interacções fortes. Existem vários tipos de quarks, todos com carga eléctrica de 2/3 ou de -1/3, expressos em unidades nas quais a carga do protão é 1.
Além da carga eléctrica, os quarks distinguem-se também pelas suas massas, as quais originam vários “sabores”, nomeadamente:
- quark bottom: é o 5º sabor de quark (segundo as massas crescentes) com carga eléctrica de -1/3;
- quark charme: é o 4º sabor de quark (segundo as massas crescentes) com carga eléctrica de +2/3;
- quark estranho: é o 3º sabor de quark (segundo as massas crescentes) com carga eléctrica de -1/3;
- quark down: é o 2º sabor de quark (segundo as massas crescentes) com carga eléctrica de -1/3;
- quark top: é o 1º sabor de quark (segundo as massas crescentes) com carga eléctrica de +2/3;
Uma particularidade importante dos quarks é o facto de não serem encontrados isoladamente na natureza, mas unidos entre si formando os chamados hadrões. Os hadrões podem ser formados por combinações de três quarks ou em combinações de quark e anti-quark, desde que as combinações respeitem a teoria para a interação dos quarks, designada por cromodinâmica quântica. Quando se juntam três a três, este formam um barião (dos quais os protões e os neutrões são os mais conhecidos e, segundo se crê, os mais numerosos no universo); quando se junta um quark e o seu anti-quarks, estes formam os chamados bosões.
Entretanto, nos últimos anos, houve uma procura por partículas exóticas, os chamados tetraquarks e pentaquarks, que teriam uma estrutura de dois quarks e dois antiquarks, para os tetraquarks, e quatro quarks e um antiquark, para os pentaquarks. Os tetraquarks seriam basicamente estados ligados de dois mesões, enquanto os pentaquarks seriam estados ligados de um barião com um mesão. Estas ressonâncias dos estados fundamentais, previstas pelo modelo de quarks, preservam os princípios da cromodinâmica quântica, pois elas têm as mesmas propriedades das partículas já estudadas (bariões e bosões), como por exemplo, o factor de serem sem cor.
