X и Y-бозоны
| Состав | Элементарная частица |
|---|---|
| Статистика | бозонный |
| Семья | Калибровочный бозон |
| Статус | Гипотетический |
| Типы | 12 |
| Масса | ≈ 10 15 ГэВ / c 2 |
| Распадается на | X: два кварка или один антикварк и один заряженный антилептон. Y: два кварка , или один антикварк и один заряженный антилептон , или один антикварк и одно антинейтрино. |
| Электрический заряд | Х: ± 4 / 3 e Ю: ± 1 / 3 e |
| Цветовой заряд | триплет или антитриплет |
| Вращаться | 1 |
| Спиновые состояния | 3 |
| Слабая проекция изоспина | Х: ± 1 / 2 Д: ∓ 1 / 2 |
| Слабый гиперзаряд | ± 5 / 3 |
| Б - Л | ± 2 / 3 |
| Х | 0 |
В физике элементарных частиц X- и Y-бозоны (иногда называемые « X-бозонами »). [1] : 437 ) — это гипотетические элементарные частицы, аналогичные бозонам W и Z , но соответствующие единой силе, предсказанной моделью Джорджи-Глэшоу , теорией великого объединения (GUT).
Поскольку X- и Y-бозоны являются посредниками в великом объединении, они будут иметь необычно большую массу, для создания которой требуется больше энергии, чем может достичь любой текущий эксперимент на коллайдере частиц. Примечательно, что бозоны X и Y соединяют кварки (составные части протонов и других веществ) с лептонами (такими как позитроны), допуская нарушение закона сохранения барионного числа и тем самым допуская распад протона .
Однако Гипер-Камиоканде протона установил нижнюю границу периода полураспада примерно в 10 34 годы. [2] Поскольку некоторые теории великого объединения, такие как модель Джорджи-Глэшоу, период полураспада предсказывают меньший , то существование X- и Y-бозонов, сформулированное этой конкретной моделью, остается гипотетическим.
Подробности
[ редактировать ]Х-бозон будет иметь следующие два режима распада : [1] : 442
Х
+ →
в
Л +
в
Р
Х
+ →
и +
Л +
д
Р
где два продукта распада в каждом процессе имеют противоположную киральность ,
в
является ап-кварком ,
д
является даун-антикварком , а
и +
является позитроном .
AY-бозон будет иметь следующие три режима распада : [1] : 442
И
+ →
и +
Л +
в
Р
И
+ →
д
Л +
в
Р
И
+ →
д
Л +
н
и Р
где
в
является ап-антикварком и
н
e — электронное антинейтрино .
Первый продукт каждого распада имеет левостороннюю киральность , а второй — правостороннюю киральность , что всегда приводит к образованию одного фермиона с той же ориентацией, которая образовалась бы при распаде W-бозона , и одного фермиона с противоположной киральностью («неправильная киральность»). вручил»).
Подобные продукты распада существуют и для других поколений кварков-лептонов .
В этих реакциях ни лептонное число ( L ), ни барионное число ( B комбинация B − L. ) не сохраняются по отдельности, а сохраняется Различные коэффициенты ветвления между Х-бозоном и его античастицей (как в случае с К-мезоном ) могли бы объяснить бариогенез . Например, если
Х
+ /
Х
− пара создается из энергии, и они следуют двум ветвям, описанным выше:
Х
+ →
в
Л +
в
Р ,
Х
− →
д
Л +
и −
Р ;
перегруппировка результата (
в
+
в
+
д
) +
и −
=
п
+
и −
показывает, что это атом водорода.
Источник
[ редактировать ]Х ± и Ю ± бозоны определяются соответственно как шесть Q = ± 4/3 ± и шестерка Q = 1/3 компоненты последних двух 24 членов присоединенного - представления SU (5) при его преобразовании под группой стандартной модели:
- .
Положительно заряженные X и Y несут антицветные заряды (что эквивалентно наличию двух разных нормальных цветовых зарядов), в то время как отрицательно заряженные X и Y несут нормальные цветовые заряды , а знаки слабых изоспинов Y-бозонов всегда противоположны признаки их электрических зарядов . По своему действию на Бозоны X вращаются между индексом цвета и индексом слабого изоспина вверх, а бозоны Y вращаются между индексом цвета и индексом слабого изоспина вниз.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Та-Пей Ченг; Лин-Фонг Ли (1983). Калибровочная теория физики элементарных частиц . Издательство Оксфордского университета . ISBN 0-19-851961-3 .
- ^ «Поиски распада протона: Гипер-Камиоканде» . www.hyper-k.org . Проверено 22 сентября 2020 г.
