Dubinski kvark

С Википедије, слободне енциклопедије
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
Dubinski kvark
KompozicijaElementarna čestica
StatistikeFermionski
GeneracijaTreća
InterakcijeJaka, slaba, elektromagnetna sila, gravitacija
Simbol
b
AntičesticaDubinski antikvark (
b
)
TeorijeMakoto Kobajaši i Tošihide Masukava (1973)[1]
OtkrivenLeon M. Lederman et al. (1977)[2]
Masa4,18+0,04
−0,03
 GeV/c2
(MS shema)[3]
4,65+0,03
−0,03
 GeV/c2
(1S shema)[4]
Raspad uČarobni kvark, ili Gornji kvark
Naelektrisanje1/3 e
Boja nabojaDa
Spin1/2
Slabi izospinLH: −1/2, RH: 0
Slabi hipernabojLH: 1/3, RH: −2/3

Dubinski kvark (engl. bottom quark) ili b kvark, takođe poznat kao kvark lepote (engl. beauty quark), je kvark treće generacije sa naelektrisanjem od −1/3 e. Drugi je po redu po masivnosti među 6 kvarkova. Masa mu je 4200 MeV/c2. Za više od 4 puta je teži od protona. On pripada trećoj porodici čestica prema standardnom modelu. Ima naboj od -1/3 e. Kao i svi kvarkovi spada u grupu fermiona sa spinom od -1/2. Raspada se putem slabog međudelovanja. Antičestica dubinskog kvarka je dubinski antikvark. Dubinski kvark su postulirali Makoto Kobajaši i Tošihide Masukava 1973. godine kako bi objasnili CP narušavanje, a prvi put ga je primetio tim pod vodstvom Leona M. Ledermana 1977. godine u Fermilabu .

Svi kvarkovi se opisuju na sličan način elektroslabom i kvantnom hromodinamikom, mada dubinski kvark ima izuzetno niske stope prelaza u kvarkove manje mase. Dubinski kvark je takođe karakterističan po tome što je produkat u skoro svim raspadima vršnog kvarka, i čest je produkat raspada Higsovog bozona.

Ime i istorija[уреди | уреди извор]

Dubinski kvark su prvi put teoretski opisali 1973. fizičari Makoto Kobajaši i Tošihide Maskava da bi objasnili CP narušavanje.[1] Naziv „dno” uveo je 1975. godine Hejm Harari.[5][6]

Dubinski kvark je 1977. godine otkrio eksperimentalni tim E288 experimenta u Fermilabu, koji je predvodio Leon M. Lederman, kada su sudari proizveli butomonijum.[2][7][8] Kobajaši i Maskava su dobili Nobelovu nagradu za fiziku 2008. godine za svoje objašnjenje CP narušavanja.[9][10]

Po njegovom otkriću, bilo je inicijativa da se dubinski kvark imenuje nazivom „lepota”, ali „dno” je postalo preovlađujuća u upotrebi, po analogiji „vršni” i „dubinski” relativno na „gornji” i „donji” kvark.

Prepoznatljivi karakter[уреди | уреди извор]

„Gola” masa dubinskog kvarka je oko 4,18 GeV/c2[3] – nešto više od četiri mase protona, i mnogo redova veličine više od običnih „lakih” kvarkova.

Iako on gotovo isključivo prelazi iz ili u vršni kvark, dubinski kvark se može raspadati u bilo gornji kvark ili čarobni kvark putem slabe interakcije. Elementi CKM matrice Vub i Vcb određuju brzine, gde su oba ova raspada potisnuta, čineći životni vek dubinskih čestica (~10−12 s) nešto višim od onih sa čarobnim česticama (~10−13 s), ali nižim od onih od stranim česticama (od ~10−10 do ~10−8 s).[11]

Kombinacija velike mase i niske stope prelaza daje eksperimentalnim kolizionim nusproduktima koji sadrže dobinski kvark karakterističan potpis, koji ih čini relativno lakim za identifikaciju pomoću tehnike zvane „B-označavanje”. Iz tog razloga, mezoni koji sadrže dubinski kvark su izuzetno dugotrajni zbog njihove mase, i najlakše su čestice upotrebu u istraživanju CP narušavanja. Takvi eksperimenti se izvode u BaBar, Belle i LHCb eksperimentima.

Hadroni koji sadrže dubinske kvarkove[уреди | уреди извор]

Neki od hadrona koji sadrže dubinske kvarkove su:

Vidi još[уреди | уреди извор]

Reference[уреди | уреди извор]

  1. 1,0 1,1 M. Kobayashi; T. Maskawa (1973). „CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction”. Progress of Theoretical Physics. 49 (2): 652—657. Bibcode:1973PThPh..49..652K. doi:10.1143/PTP.49.652. 
  2. 2,0 2,1 „Discoveries at Fermilab – Discovery of the Bottom Quark” (Саопштење). Fermilab. 7. 8. 1977. Приступљено 24. 7. 2009. 
  3. 3,0 3,1 M. Tanabashi; et al. (2018). Particle Data Group. „Review of Particle Physics”. Physical Review D. 98 (3): 030001. doi:10.1103/PhysRevD.98.030001. 
  4. ^ J. Beringer (Particle Data Group); et al. (2012). „PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b′, t′, Free)' (PDF). Particle Data Group. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 12. 05. 2013. Приступљено 18. 12. 2012. 
  5. ^ H. Harari (1975). „A new quark model for hadrons”. Physics Letters B. 57 (3): 265—269. Bibcode:1975PhLB...57..265H. doi:10.1016/0370-2693(75)90072-6. 
  6. ^ K.W. Staley (2004). The Evidence for the Top Quark. Cambridge University Press. стр. 31—33. ISBN 978-0-521-82710-2. 
  7. ^ L.M. Lederman (2005). „Logbook: Bottom Quark”. Symmetry Magazine. 2 (8). Архивирано из оригинала на датум 4. 10. 2006. 
  8. ^ S.W. Herb; Hom, D.; Lederman, L.; Sens, J.; Snyder, H.; Yoh, J.; Appel, J.; Brown, B.; Brown, C.; Innes, W.; Ueno, K.; Yamanouchi, T.; Ito, A.; Jöstlein, H.; Kaplan, D.; Kephart, R.; et al. (1977). „Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions”. Physical Review Letters. 39 (5): 252. Bibcode:1977PhRvL..39..252H. doi:10.1103/PhysRevLett.39.252. 
  9. ^ 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi
  10. ^ 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa
  11. ^ Nave, C. R. „Transformation of Quark Flavors by the Weak Interaction”. HyperPhylsics. 

Literatura[уреди | уреди извор]

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]