t-кварк (сокращение от топ-кварк, англ. top quark) или истинный кварк (англ. truth quark) — кварк с зарядом +(2/3)e, принадлежащий к третьему поколению. Имея массу 173,1 ± 1,3 ГэВ/c²^[1], он является наиболее массивным среди всех частиц Стандартной Модели; его масса близка к массе ядра рения. Время жизни t-кварка составляет 10⁻²⁵ с, в 20 раз меньше временно́й шкалы сильного взаимодействия. Ввиду короткого времени жизни он не успевает после возникновения адронизоваться (стать частью адрона) и ведёт себя как «голый» кварк; таким образом, не существует адронов, содержащих валентный t-кварк (виртуальные t-кварки, строго говоря, присутствуют в любом адроне). Распадается почти всегда на b-кварк и W-бозон (слабый распад); около 9 % распадов происходят с излучением лёгкого заряженного лептона (электрона или мюона) и соответствующего нейтрино. Распад с вылетом тяжёлого τ-лептона пока не наблюдался с достаточно значимой статистикой. Электромагнитные каналы распада подавлены (радиационный распад в более лёгкие u- или c-кварк по реакциям t→γu, t→γc не обнаружен, экспериментальная вероятность таких реакций менее 0,6 %). Аналогичные слабые реакции с вылетом вместо фотона Z-бозона (t→Z⁰u, t→Z⁰c) предсказаны, но достоверно пока не наблюдались (вероятность менее 14 %). Распад t-кварка за счёт сильного взаимодействия запрещён.

Был открыт в 1995 году в экспериментах на коллайдере Теватрон в американской лаборатории Фермилаб коллаборациями CDF^[2] и D0^[3]. До запуска Большого адронного коллайдера Теватрон был единственным в мире экспериментальным комплексом, где могла родиться пара t-кварков. Энергия сталкивающейся протон-антипротонной пары в системе центра масс на этом ускорителе равна 1,96 ТэВ. При такой энергии пары t-кварк+t-антикварк рождаются с сечением около 7 пикобарн, что совпадает с предсказанием Стандартной Модели (6,7-7,5 пикобарн для массы t-кварка 175 ГэВ/c²).

См. также

• b-кварк
• Тяжёлые ароматы

Примечания