Baryonlar
ve Mezonlar,
yani Hadronlar:
Kuarklar
üçlüler halinde bir araya gelerek, daha pek çok diğer parçacık oluşturuyor. Baryonlar
ailesinin bilinen, yaklaşık 120 çeşit üyesi var. Bazılarında üç kuarkın spini
de aynı yönde oluyor ve bu durum, toplam spini 3/2 olan, daha ağır veya yüksek
enerjili baryonlara vücut veriyor. Dolayısıyla, parçacıkların hepsinde; elektrik
yükü e'nin tamsayı katları halinde iken, renk yükü nötür, spin ise 1/2 veya 3/2
oluyor.
Dikkat
edilecek olursa, protonlarla nötronlar, birinci nesile ait kuark üçlülerinden
oluşuyor. Bu hafif kuarkların pek çok farklı dizilimleri var. Örneğin (y-y-y)
veya (a-a-a), Δ++ veya çok kısa ömürlü Δ parçacıklarına vücut
veriyor. İkinci veya üçüncü nesil kuark üçlülerinden oluşan, daha ağır baryonlar
da var. Bunlara 'hiperon'lar deniyor ve bunların ömürleri çok kısa oluyor.
İkili
kuark sistemlerinden oluşan mezonlar ailesi ise, sayıca 140 civarında. Hep; bir
kuarkla, herhangi bir karşıtkuarktan oluşuyorlar. Örneğin pion parçacığı (π+),
bir 'yukarı kuark' ile bir 'aşağı karşıtkuarktan' oluşan bir (y-ak) mezon. Yukarı
kuarkın elektrik yükü +2/3, aşağı karşıtkuarkınki +1/3 olduğundan, pionun net
yükü +1 oluyor. Renk yükü ise; sözkonusu yukarı kuark ile aşağı karşıtkuark, örneğin
'mavi ve karşıt mavi' gibi birbirinin karşıtı olan renk yüklerine sahip olduklarından;
nötür. Spine gelince, bileşimdeki iki parçacığın 1/2 olan spinleri zıt yönlerde
eşleştiklerinden, 0 oluyor. Spinlerden birinin diğerine paralel hale getirilmesi
halinde bu parçacık, spini 1 olan daha ağır veya yüksek enerjili ro mezonuna (+)
dönüşüyor. Çünkü atomlardaki elektronların spinlerinin yönlerini paralel hale
getirmek birkaç elektron voltluk az miktarda enerji gerektirirken, kuark gruplarında
bu işlem MeV'ler düzeyinde enerji gerektiriyor.