Kuark dan Interaksinya TINJAUAN PUSTAKA

6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kuark dan Interaksinya

Kuark yang tergolong fermion memiliki spin 12 sama seperti elektron, sehingga meson yang juga bound state dari kuark-antikuark bisa dipandang sebagai kuarkonium dengan menggunakan analogi dari positronium yang merupakan bound state elektron e − dan positron e + Perkins, 1986. Sama seperti lepton, kuark juga tergolong dalam enam jenis dan tiga generasi dari massa yang ringan light kuark sampai massa yang terberat heavy kuark. Tabel 2.1 Pembagian jenis kuark Kuark Muatan Massa GeVc 2 Generasi down d -13 3 x 10 -3 sd 7 x 10 -3 up u 23 1,5 x 10 -3 sd 3,5 x 10 -3 I strange s -13 0,07 sd 0,13 charm c 23 1,0 sd 1,5 II bottom b -13 4,0 sd 4,5 top t 23 170 sd 175 III Selain meson, kuark memiliki cara lain untuk berikatan yang kita sebut sebagai baryon yang membentuk kumpulan tiga kuark. Proton dan neutron adalah contoh baryon yang teringan yang secara kolektif disebut nukleon. Baryon memiliki keistimewaan. Keistimewaannya adalah karena dari sinilah kita memperkenalkan konsep warna. Kita mengetahui bahwa kuark adalah fermion, dan fermion memenuhi prinsip larangan Pauli, yaitu tidak terdapat dua partikel yang berada dalam keadaan kuantum yang sama pada tingkat energi yang sama. Dengan kata lain, fungsi gelombang haruslah antisimetrik untuk setiap pertukaran fermion. Ronald Pangidoan Marpaung : Produksi Tetrakuark Dan Pentakuark Pada Peluruhan Meson B, 2009. USU Repository © 2009 7 Kuark dapat memiliki komposisi uuu atau ddd, ambil contoh dari partikel . Kalau kita tinjau prinsip larangan Pauli, maka ia akan melanggar, karena pertukaran kuark- nya selalu simetrik. Jadi diperlukan konsep baru di sini agar eksklusi Pauli tetap berlaku pada partikel , yaitu konsep warna, dimana warna-warna tersebut adalah red, green, blue RGB. Penjelasan lengkap tentang penggabungan kuark dan konsep warna ini diberikan oleh oleh teori kromodinamika kuantum QCD. Konsep warna dalam teori ini tidaklah sama dengan istilah warna dalam kehidupan sehari-hari. Kuark berinteraksi melalui gaya kuat, gaya elektromagnetik dan gaya lemah. Interaksi lemah berperan ketika kuark ini meluruh, dan peluruhan kuark hanya terjadi jika kuark tersebut lebih berat dari hasil peluruhannya. Kuark-kuark yang dapat meluruh adalah, diurutkan dari yang paling berat, t, b, c, dan s. Keempat kuark ini bisa meluruh menjadi u dan d. Tapi, kuark berat seperti t dan b kemungkinan meluruh dahulu ke c atau s baru ke u dan d seperti yang diketahui dari matriks CKM.

2.2 Meson B