Kwarki, elementarne cząstki, z których zbudowane są między innymi protony i neutrony, do tej pory wymykały się dokładnym badaniom naukowców. Nie udawało się między innymi określić ich masy. Międzynarodowy zespół naukowców informuje właśnie na łamach "Physical Review Letters", że udało mu się pokonać trudności i obliczyć z dużą dokładnością masy trzech najlżejszych kwarków, "górnego", "dolnego" i "dziwnego".
Masa protonu znana jest już od blisko stulecia. Na razie jednak nie udawało się określić mas trzech kwarków, które składają się na masę protonu, dwóch kwarków "górnych" i jednego "dolnego". Kwarki tworzące cząstkę utrzymywane są razem przez tak zwane oddziaływania silne, nie można ich rozdzielić i badać osobno. Oddziaływania te są przenoszone przez inne cząstki elementarne, pozbawione masy i ładunku elektrycznego gluony. Analiza oddziaływań silnych, czyli "zachowania" gluonów, prowadzona na superkomputerach przy pomocy odpowiednich symulacji, umożliwiła teraz ustalenie mas kwarków z dokładnością do zaledwie kilku procent. Według obecnej wiedzy kwark "górny" ma więc (w jednostkach energii) masę 2MeV, kwark "dolny" - 4.8 MeV, kwark "dziwny" aż 92 MeV.
Rozpiętość mas kwarków jest zadziwiająco duża. Najlżejszy kwark "górny" jest około 470 razy lżejszy od protonu, najcięższy kwark "szczytowy" jest z kolei aż 180 razy cięższy od protonu i ma masę niemal tak dużą jak atom ołowiu. Wyjaśnienie, dlaczego tak jest, to wciąż jedno wyzwań współczesnej fizyki teoretycznej. Być może pomogą w odpowiedzi na to pytanie eksperymenty prowadzone w Wielkim Zderzeniu Hadronów.
