Το γοητευτικό κουάρκ είναι ένα από τα έξι κουάρκ που, μαζί με τα λεπτόνια, αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία της κοινής ύλης. Είναι εκατοντάδες φορές πιο βαρύ από τα κουάρκ "άνω" και "κάτω", που συγκροτούν τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Οι θεωρητικοί φυσικοί είχαν προβλέψει την ύπαρξη του γοητευτικού κουάρκ για να εξηγήσουν την απουσία μιας αναμενόμενης σωματιδιακής αλληλεπίδρασης. Το γοητευτικό κουάρκ ανακαλύφθηκε ως συστατικό του σωματιδίου J/Ψ. Αυτή η ανακάλυψη, το 1974, τελικά έπεισε τους φυσικούς ότι τα κουάρκ υπάρχουν.

Τα σωματίδια που εμπεριέχουν ένα γοητευτικό κουάρκ είναι γνωστά σαν "γοητευτικά σωματίδια". Έχουν μόνο μια φευγαλέα ύπαρξη πριν διασπαστούν σε πιο συμβατικά σωματίδια. Πολλά πειράματα μελέτησαν τις ιδιότητές τους. Σε εγκαταστάσεις γνωστές ως "Εργοστάσια Γοητείας", μεγάλοι αριθμοί από γοητευτικά σωματίδια παράγονται με μια μικρή μίξη με άλλων τύπων σωματίδια. Ένας επιταχυντής ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου στο Πεκίνο, για παράδειγμα, αναμένεται να παράγει τελικά 10 δισεκατομμύρια διασπάσεις σωματιδίων J/Ψ σε ένα έτος. Αυτό το επίπεδο παραγωγής επιτρέπει στους επιστήμονες να παρατηρήσουν υποατομικές διαδικασίες με μεγάλη ακρίβεια και μπορεί να αποκαλύψει λεπτά σημάδια νέων φυσικών φαινομένων που έχουν προβλεφθεί από τους φυσικούς.

Frederick A. Harris, University of Hawaii

Μετάφραση: Άρης Χατζηχρήστος