Dubinski kvark

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди 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]

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]

„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]

Neki od hadrona koji sadrže dubinske kvarkove su:

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  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 2009-07-24. 
  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. Приступљено 2012-12-18. 
  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]

Spoljašnje veze[уреди]