stringtranslate.com

Кси барион

Барионы Xi или каскадные частицы представляют собой семейство субатомных адронных частиц, которые имеют символ Ξ и могут иметь электрический заряд ( Q ), равный +2  e , +1  e , 0 или −1  e , где e — элементарный заряд .

Как и все обычные барионы , Ξ -частицы содержат три кварка . Ξ -барионы, в частности, содержат либо один верхний , либо один нижний кварк и два других, более массивных кварка. Два более массивных кварка — это любые два из странных , очарованных или нижних (допускаются пары). Для обозначения предполагается, что два тяжелых кварка в Ξ являются оба странными ; индексы «c» и «b» добавляются для каждого еще более тяжелого очарованного 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 через цепочку распадов (каскадные распады). [2] Первое открытие заряженного бариона Xi было сделано в экспериментах с космическими лучами группой из Манчестера в 1952 году. [3] Первое открытие нейтральной частицы Xi было сделано в лаборатории Лоуренса в Беркли в 1959 году. [4] Она также наблюдалась как дочерний продукт распада омега-бариона (
Ω−
) наблюдался в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1964 году. [2] Спектр Xi важен для непертурбативной квантовой хромодинамики (КХД), такой как решеточная КХД . [ почему? ]

История

The
Ξ−
бЧастица также известна как каскадная частица B и содержит кварки из всех трех семейств. Она была обнаружена в ходе экспериментов DØ и CDF в Фермилабе . Об открытии было объявлено 12 июня 2007 года. Это была первая известная частица, состоящая из кварков из всех трех поколений кварков , а именно, нижнего кварка , странного кварка и нижнего кварка . Коллаборации DØ и CDF сообщили о согласованных массах нового состояния. Мировая средняя масса Particle Data Group составляет5,7924 ± 0,0030 ГэВ / с2 .

Для обозначения предполагается, что оба тяжелых кварка являются странными , обозначаемыми просто Ξ ; для каждого составляющего очарованного кварка  добавляется нижний индекс "c" , а для каждого нижнего кварка - "b" . Следовательно, Ξ c , Ξ b , Ξ cc , Ξ cb и т. д. Если не указано иное , то неверхний/нижний кварковый состав барионов Xi является странным (т. е. имеется один верхний или нижний кварк и два странных кварка). Однако
Ξ0
бсодержит один верхний, один странный и один нижний кварк, в то время как
Ξ0
ббсодержит один верхний и два нижних кварка.

В 2012 году эксперимент CMS на Большом адронном коллайдере обнаружил
Ξ∗0
ббарион (сообщаемая масса5945 ± 2,8 МэВ/ c2 ) . [5] [6] (Здесь «*» обозначает декуплет барионов .) Эксперимент LHCb в ЦЕРНе открыл два новых бариона Xi в 2014 году:
Ξ′−
би
Ξ∗−
б. [7]

В 2017 году исследователи LHCb сообщили о еще одном барионе Xi: дважды очарованном
Ξ++
cc барион, состоящий из двух тяжелых очарованных кварков и одного верхнего кварка. Масса
Ξ++
ccпримерно в 3,8 раза больше, чем у протона . [8] [9]

Список барионов Xi

Значения изоспина и спина в скобках не были точно установлены экспериментально, но предсказаны кварковой моделью и согласуются с измерениями.

Заметки к таблице
  1. ^ abcde Ширина резонанса ( Γ ) была указана для этого вида. Здесь преобразование τ =  ⁠час/Г⁠ дается вместо этого.
  2. ^ abcd По поводу этих данных существуют некоторые разногласия. См. ссылки
  3. ^ На самом деле это измерение среднего времени жизни b-барионов, которые распадаются на струю, содержащую тот же знак
    Ξ
    ±
    ℓ
    ±     пара. Предположительно, смесь в основном
    Ξ
    б    ,     с некоторыми
    Λ
    б    .
  4. ^ abcd Частица (или величина, т.е. спин) не была ни обнаружена, ни указана

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020). «Обзор физики частиц». Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
  2. ^ ab Nave, R. "The Xi Baryon". HyperPhysics . Получено 4 апреля 2013 г.
  3. ^ Арментерос, Р. и др. (Манчестерская группа) (1952). «Свойства заряженных V-частиц». Philosophical Magazine . 43 (341): 597. doi :10.1080/14786440608520216.
  4. ^ Альварес, Л. В. и др. (1959). «Событие нейтрального каскада гиперона». Physical Review Letters . 2 (5): 215. Bibcode : 1959PhRvL...2..215A. doi : 10.1103/PhysRevLett.2.215.
  5. ^ Симпсон, К. (28 апреля 2013 г.). «Новая частица обнаружена с помощью машины «бозон Хиггса»». The Atlantic Wire . Получено 04.04.2013 .
  6. ^ Чатрчян, С. и др. ( CMS Collaboration ) (2012). «Наблюдение нового Ξ b бариона». Physical Review Letters . 108 (25): 252002. arXiv : 1204.5955 . Bibcode : 2012PhRvL.108y2002C. doi : 10.1103/PhysRevLett.108.252002. PMID  23004588. S2CID  119204847.
  7. ^ "Эксперимент LHCb обнаружил две новые барионные частицы, никогда ранее не наблюдавшиеся" (пресс-релиз). Берн, Швейцария: ЦЕРН . 19 ноября 2014 г.
  8. ^ ab "Эксперимент LHCb с радостью объявляет о наблюдении новой частицы с двумя тяжелыми кварками" (пресс-релиз). ЦЕРН . 2017-07-06 . Получено 2017-07-06 .
  9. ^ Чанг, Кеннет (2017-07-06). «Физики ЦЕРНа обнаружили частицу с двойной дозой очарования». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 2017-07-08 .
  10. ^ ab Абазов, В.; и др. ( D0 Collaboration ) (2007). "Прямое наблюдение странного b бариона
    Ξ−
    б    ". Physical Review Letters . 99 (5): 52001. arXiv : 0706.1690 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2001A. doi : 10.1103/PhysRevLett.99.052001. hdl : 10211.3/194385. PMID  17930744. S2CID  11568965.
  11. ^ "Физики из Фермилаб обнаружили барион с "тройным черпаком"" (пресс-релиз). Фермилаб . 13 июня 2007 г. Получено 14 июня 2007 г.
  12. ^ "Back-to-back b baryons in Batavia" (пресс-релиз). Fermilab . 25 июня 2007 г. Получено 25 июня 2007 г.
  13. ^ ab Aaltonen, T.; et al. ( CDF Collaboration ) (2007). "Наблюдение и измерение массы бариона Ξ−
    б    ". Physical Review Letters . 99 (5): 52002. arXiv : 0707.0589 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2002A. doi : 10.1103/PhysRevLett.99.052002. hdl : 10261/8530. PMID  17930745. S2CID  45025038.
  14. ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных по частицам ) (2006). "Списки частиц – Xi0" (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1–1232]. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
  15. ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных по частицам ) (2006). "Списки частиц – Xi−" (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
  16. ^ ab Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle Listings – Xi(1530)" (PDF) . Journal of Physics G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
  17. ^ abcd Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных по частицам ) (2006). "Списки частиц – Очарованные барионы" (PDF) . Журнал физики G . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  18. ^ "Долгоживущие дважды очарованные частицы". Обновления. ЦЕРН . Май 2018.
  19. ^ Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных по частицам ) (2006). "Списки частиц – Ξ+cc" (PDF) . Журнал физики G. 33 ( 1): 1. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
  20. ^ ab Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle listings – Xib" (PDF) . Journal of Physics G. 33 ( 1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode : 2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001.
  21. ^ ab Aaij, R.; et al. ( LHCb Collaboration) (2015). «Наблюдение двух новых Ξ−
    б    Барионные резонансы". Physical Review Letters . 114 (6): 062004. arXiv : 1411.4849 . Bibcode : 2015PhRvL.114f2004A. doi : 10.1103/PhysRevLett.114.062004. PMID  25723210. S2CID  6055559.
  22. ^ Aaij, R.; et al. (CMS Collaboration) (2018). «Наблюдение за новым Ξ−
    б    резонанс". Physical Review Letters . 121 (72002): 072002. arXiv : 1805.09418 . Bibcode : 2018PhRvL.121g2002A. doi : 10.1103/PhysRevLett.121.072002. PMID  30169090. S2CID  52139397.

Внешние ссылки