quarks

Quarks zijn elementaire deeltjes: voor zover we weten bestaan ze niet uit nog kleinere delen. Ze zijn de bouwstenen van protonen en neutronen, die samen de kern van een atoom vormen. Een proton bestaat uit drie quarks, twee 'up'-quarks en één 'down'-quark. Een neutron bestaat uit twee down-quarks en één up-quark.

Hoe werkt het?

Er bestaan zes soorten quarks, die natuurkundigen up, down, charm, strange, top en bottom noemen. In gewone materie zie je vooral up en down. De andere vier zijn zwaarder en ontstaan alleen kort, bijvoorbeeld bij botsingen in deeltjesversnellers.

Quarks hebben een eigenschap die kleurlading heet. Dat heeft niets met echte kleuren te maken, het is een naam voor een soort lading. Gluonen, de deeltjes van de sterke kernkracht, houden quarks bij elkaar. Die kracht is zo sterk dat je een quark nooit los kunt krijgen: probeer je er een weg te trekken, dan ontstaan er nieuwe quarks. De theorie die dit beschrijft, quantumchromodynamica, heet kortweg QCD.

Waarom het ertoe doet

Quarks zijn de kleinste bouwstenen van bijna alle gewone materie. Hun gedrag bepaalt hoe atoomkernen zijn opgebouwd en waarom ze stabiel zijn.

OpenAI zegt dat zijn interne AI-modellen drie lang openstaande vraagstukken hebben opgelost, in wiskunde, informatica en natuurkunde. In de natuurkunde gaat het om een wiskundig bewijs over de theorieën van de kleinste deeltjes, waaronder QCD, die beschrijft hoe quarks en gluonen elkaar vasthouden. Het gaat om een bewering van OpenAI zelf: een deel van de bewijzen is al door een controleprogramma nagelopen, en onafhankelijke natuurkundigen onder leiding van Nobelprijswinnaar David Gross gaan het bewijs controleren (link).