Си барион
| Состав |
|
|---|---|
| Статистика | фермионный |
| Семья | Барионы |
| Взаимодействия | Сильная , слабая , электромагнитная и гравитационная. |
| Типы | 2 |
| Масса | |
| Вращаться | 1 ⁄ 2 |
| Странность | -2 |
| Изоспин | 1 ⁄ 2 |
Барионы Xi или каскадные частицы представляют собой семейство субатомных адронных частиц, которые имеют символ Ξ и могут иметь электрический заряд ( Q ) +2 e , +1 e , 0 или −1 e , где e — элементарный заряд .
Как и все обычные барионы , Ξ- частицы содержат три кварка . Ξ- В частности, барионы содержат либо один верхний , либо один нижний кварк и два других, более массивных кварка. Два более массивных кварка — это любые два кварка странного , очаровательного или нижнего (допускаются двойные значения). Для обозначения предполагается, что оба тяжелых кварка в Ξ являются странными ; индексы «c» и «b» добавляются для каждого еще более тяжелого очарования или нижнего кварка , который заменяет один из двух предполагаемых странных кварков .
Их исторически называют каскадными частицами из-за их нестабильного состояния; Обычно наблюдается их быстрый распад на более легкие частицы посредством цепочки распадов (каскадных распадов). [2] Первое открытие заряженного бариона Си было сделано в экспериментах с космическими лучами манчестерской группой в 1952 году. [3] Первое открытие нейтральной частицы Xi было сделано в лаборатории Лоуренса Беркли в 1959 году. [4] Он также наблюдался как дочерний продукт распада омега-бариона (
Ой −
), наблюдавшийся в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1964 году. [2] Спектр Xi важен для непертурбативной квантовой хромодинамики (КХД), такой как решеточная КХД . [ почему? ]
История [ править ]
The
Х −
Частица b также известна как каскадная частица B и содержит кварки всех трех семейств. Он был обнаружен экспериментами DØ и CDF в Фермилабе . Об открытии было объявлено 12 июня 2007 года. Это была первая известная частица , состоящая из кварков всех трех поколений кварков , а именно: нижнего кварка , странного кварка и нижнего кварка . Сотрудничество DØ и CDF сообщило о стабильных массах нового государства. 5,7924 ± Средняя мировая масса Particle Data Group составляет 0,0030 ГэВ / с. 2 .
Для обозначения предполагается, что оба тяжелых кварка являются странными , что обозначается простой буквой Ξ ; добавляется индекс «c» для каждого составляющего очарованного кварка — индекс «b» , а для каждого нижнего кварка . Следовательно, Ξ c , Ξ b , Ξ cc , Ξ cb и т. д. Если не указано иное , содержание барионов Xi, не являющееся верхним/нижним кварком, является странным (т.е. имеется один верхний или нижний кварк и два странных кварка). Однако
Х 0
b содержит один верхний, один странный и один нижний кварк, а a
Х 0
bb содержит один верхний и два нижних кварка.
В 2012 году эксперимент CMS на Большом адронном коллайдере обнаружил
Х ∗0
b барион (заявленная масса 5945 ± 2,8 МэВ/ c 2 ). [5] [6] (Здесь «*» обозначает барионный декуплет .) В 2014 году эксперимент LHCb в ЦЕРН обнаружил два новых бариона Xi:
Х' −
группа
Х ∗−
б . [7]
В 2017 году исследователи LHCb сообщили еще об одном барионе Xi: двойном очарованном
Х ++
cc- барион, состоящий из двух тяжелых очаровательных кварков и одного ап-кварка. Масса
Х ++
cc примерно в 3,8 раза больше, чем у протона . [8] [9]
Список барионов Си [ править ]
Значения изоспина и спина в скобках не были твердо установлены экспериментами, но предсказываются кварковой моделью и согласуются с измерениями.
| Частица | Символ | Составить | Оставшаяся масса ( МэВ / c 2 ) | Изоспин , я | Спин , паритет , Дж П | вопрос | С | С | Б | Средний срок службы ( с ) | Разлагается до |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Си [14] | Х 0 | в с с | 1 314 .86 ± 0.20 | 1 / 2 | 1 / 2 (+) | 0 | −2 | 0 | 0 | (2.90 ± 0.09) × 10 −10 | л 0 + п 0 |
| Си [15] | Х − | д с с | 1 321 .71 ± 0.07 | 1 / 2 | 1 / 2 (+) | −1 | −2 | 0 | 0 | (1.639 ± 0.015) × 10 −10 | л 0 + п − |
| Си резонанс [16] | Х 0 (1530) | в с с | 1 531 .80 ± 0.32 | 1 / 2 | 3 / 2 + | 0 | −2 | 0 | 0 | (7.2 ± 0.4) × 10 −23 [а] | Х + п |
| Си резонанс [16] | Х − (1530) | д с с | 1 535 .0 ± 0.6 | 1 / 2 | 3 / 2 + | −1 | −2 | 0 | 0 | 6.6 +1.6 −1.0 × 10 −23 [а] | Х + п |
| очаровал Си [17] | Х + с | в с с | 2 467 .9 ± 0.4 | 1 / 2 | ( 1 / 2 + ) | +1 | −1 | +1 | 0 | (4.42 ± 0.26) × 10 −13 | Видеть Х + c моды распада |
| очаровал Си [17] | Х 0 с | д с с | 2 471 .0 ± 0.4 | 1 / 2 | ( 1 / 2 + ) | 0 | −1 | +1 | 0 | 1.12 +0.13 −0.10 × 10 −13 | Видеть Х 0 c моды распада |
| очарованный Си резонанс [17] | Х' + с | в с с | 2 575 .7 ± 3.1 | 1 / 2 | ( 1 / 2 + ) | +1 | −1 | +1 | 0 | Х + с + с (Видимый) | |
| очарованный Си резонанс [17] | Х' 0 с | д с с | 2 578 .0 ± 2.9 | 1 / 2 | ( 1 / 2 + ) | 0 | −1 | +1 | 0 | Х 0 с + с (Видимый) | |
| дважды очарованный Си [8] | Х ++ копия | в с с | 3 621 .40 ± 0.72 ± 0.27 ± 0.14 | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | +2 | 0 | +2 | 0 | 0.256 +0.024 −0.022 ±0.014×10 −12 [18] | л + с + К − + п + + п + |
| дважды очарованный Си [б] [19] | Х + копия | д с с | 3 518 .9 ± 0.9 [б] | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | +1 | 0 | +2 | 0 | < 3,3 × 10 −14 [б] | л + с + К − + п + [и] или п + + Д + + К − [и] |
| нижний Си [20] | Х 0 б | в с б | 5792 ± 3 | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | 0 | −1 | 0 | −1 | 1.42 +0.28 −0.24 × 10 −12 [с] | Видеть Х б моды распада |
| нижний Си или Каскад Б [10] [13] [20] | Х − б | д с б | 5 792 .9 ± 3.0 | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | −1 | −1 | 0 | −1 | 1.42 × 10 −12 | Видеть Х б моды распада ( Х − + Дж/п тоже видел) |
| Х' − б [21] | д с б | 5 935 .02 ± 0.02 ± 0.01 ± 0.50 | 1/2+ | −1 | −1 | 0 | −1 | > 8 × 10 −21 [б] [а] | |||
| Х ∗− б [21] | д с б | 5 955 .33 ± 0.12 ± 0.06 ± 0.50 | 3/2+ | −1 | −1 | 0 | −1 | (3.99 ± 0.75 ± 0.25) × 10 −22 [а] | |||
| Х б (6227) − [22] | д с б | 6 226 .9 ± 2.0 ± 0.3 ± 0.2 | −1 | −1 | 0 | −1 | 3.64 +1.55 −0.84 ±0.36×10 −23 [а] | л б + К − Х 0 б + п − | |||
| двойное дно Си [д] | Х 0 бб | в б б | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | 0 | 0 | 0 | −2 | |||
| двойное дно Си [д] | Х − бб | д б б | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | −1 | 0 | 0 | −2 | |||
| Очарованная нижняя Си [д] | Х + КБ | в с б | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 ) + | +1 | 0 | +1 | −1 | |||
| Очарованная нижняя Си [д] | Х 0 КБ | д с б | ( 1 / 2 ) | ( 1 / 2 + ) | 0 | 0 | +1 | −1 |
- Примечания к таблице
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Для этого вида была указана ширина резонанса ( Γ ). Здесь преобразование τ = ħ / Γ . Вместо этого указывается
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д По поводу этих данных существуют некоторые разногласия. Посмотреть ссылки
- ^ На самом деле это измерение среднего времени жизни b-барионов, которые распадаются на струю, содержащую один и тот же знак.
Х
±
ℓ
± пара. Предположительно, смесь в основном
Х
б , с некоторыми
л
б . - ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Частица (или количество, т.е. спин) не наблюдалась и не отмечалась.
См. также [ править ]
- Дельта-барион
- Гиперон
- Лямбда-барион
- Список барионов
- Список мезонов
- Список частиц
- Нуклон
- Омега-барион
- Сигма барион
- Хронология открытия частиц
Ссылки [ править ]
- ^ Зила, Пенсильвания; и др. (Группа данных о частицах) (2020). «Обзор физики элементарных частиц» . Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2020 (8): 083C01. дои : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
- ^ Арментерос, Р.; и др. (Манчестерская группа) (1952). «Свойства заряженных V-частиц». Философский журнал . 43 (341): 597. дои : 10.1080/14786440608520216 .
- ^ Альварес, ЛВ; и др. (1959). «Событие нейтрального каскадного гиперона» . Письма о физических отзывах . 2 (5): 215. Бибкод : 1959PhRvL...2..215A . дои : 10.1103/PhysRevLett.2.215 .
- ^ Симпсон, К. (28 апреля 2013 г.). «Новая частица открыта с помощью машины «бозон Хиггса»» . Атлантический провод . Проверено 4 апреля 2013 г.
- ^ Чатрчян С.; и др. ( Сотрудничество CMS ) (2012). «Наблюдение нового Ξ b бариона». Письма о физических отзывах . 108 (25): 252002. arXiv : 1204.5955 . Бибкод : 2012PhRvL.108y2002C . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.252002 . ПМИД 23004588 . S2CID 119204847 .
- ^ «Эксперимент LHCb наблюдает две новые барионные частицы, никогда ранее не наблюдавшиеся» (Пресс-релиз). Берн, Швейцария: ЦЕРН . 19 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Эксперимент LHCb рад сообщить о наблюдении новой частицы с двумя тяжелыми кварками» (пресс-релиз). ЦЕРН . 06.07.2017 . Проверено 6 июля 2017 г.
- ^ Чанг, Кеннет (6 июля 2017 г.). «Физики ЦЕРН нашли частицу с двойной дозой очарования» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 08 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Абазов В.; и др. ( Сотрудничество D0 ) (2007). «Прямое наблюдение странного b-бариона
Х −
b ". Physical Review Letters . 99 (5): 52001. arXiv : 0706.1690 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2001A . doi : /PhysRevLett.99.052001 hdl : 10211.3 /194385 . 17930744 10.1103 .S2CID 11568965 . . - ^ «Физики Фермилаба открыли барион «тройной лопасти»» (Пресс-релиз). Фермилаб . 13 июня 2007 года . Проверено 14 июня 2007 г.
- ^ «Спина к спине б-барионы в Батавии» (Пресс-релиз). Фермилаб . 25 июня 2007 года . Проверено 25 июня 2007 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Аалтонен, Т.; и др. ( Сотрудничество CDF ) (2007). «Наблюдение и измерение массы бариона Ξ −
b ". Physical Review Letters . 99 (5): 52002. arXiv : 0707.0589 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2002A . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.052002 . hdl : 10261/8530 . PMID 179 30745 . S2CID 45025038 . - ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц – Си Цзиньпин 0 » (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1–1232]. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . doi : 10.1088/0954-3899/33 /1/001 .
- ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц – Си Цзиньпин − » (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . doi : 10.1088/0954-3899/33/ 1/001 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц - Си (1530)» (PDF) . Журнал физики Г. 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц – Очарованные барионы» (PDF) . Журнал физики Г. 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
- ^ «Долгоживущая дважды очарованная частица» . Обновления. ЦЕРН . Май 2018.
- ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц – Ξ +
cc » (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . doi : 10.1088/0954-3899/33/1 /001 . - ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Списки частиц - Xi b » (PDF) . Журнал физики Г. 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Аайдж, Р.; и др. ( Сотрудничество LHCb ) (2015). «Наблюдение двух новых Ξ −
b барионные резонансы». Physical Review Letters . 114 (6): 062004. arXiv : 1411.4849 . Bibcode : 2015PhRvL.114f2004A . doi : / . PMID 25723210. . 6055559 10.1103 PhysRevLett.114.062004 - ^ Аайдж, Р.; и др. (Сотрудничество CMS) (2018). «Наблюдение нового Ξ −
b резонанс». Physical Review Letters . 121 (72002): 072002. arXiv : 1805.09418 . Bibcode : 2018PhRvL.121g2002A . doi : /PhysRevLett.121.072002 . PMID 30169090. . Идентификатор 52139397 10.1103
Внешние ссылки [ править ]
- Списки частиц Xi (Отчет). Группа данных о частицах . Архивировано из оригинала 12 декабря 2012 г. Проверено 31 июля 2007 г.
- «Прямое наблюдение странного b-бариона Xi(b)-» . Стэнфордский университет .
- «Физики Фермилаба открыли барион «тройной лопасти»» (Пресс-релиз). Фермилаб . 18 июня 2007 г. Проверено 18 июня 2007 г.
- «Спина к спине б-барионы в Батавии» (Пресс-релиз). Фермилаб . 25 июня 2007 г. Проверено 25 июня 2007 г.
- «Наблюдение и измерение массы бариона Xi(b)-» . Стэнфордский университет .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
