X и Y-бозоны

Х ^± и Ю ^± 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

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

Х ^± и Ю ^± бозоны определяются соответственно как шесть $Q = \pm ⁠ 4/3 \pm ⁠ и$ шестерка $Q = ⁠ 1/3 компоненты последних двух ⁠ 24$ членов присоединенного - представления SU (5) при его преобразовании под группой стандартной модели:

\mathbf {24} \rightarrow (8,1)_{0}\oplus (1,3)_{0}\oplus (1,1)_{0}\oplus (3,2)_{-{\frac {5}{6}}}\oplus ({\bar {3}},2)_{\frac {5}{6}}

.

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 $\ \mathbb {C} ^{5}\ ,$ X-бозоны вращаются между индексом цвета и слабым индексом изоспина вверх, а Y-бозоны вращаются между индексом цвета и слабым индексом изоспина вниз.

См. также

Ссылки

^ 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.

[cheng-li-1] 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 .

[gut1-2] «Поиски распада протона: Гипер-Камиоканде» . www.hyper-k.org . Проверено 22 сентября 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]