Lambda baryon - Lambda baryon

The Lambda baryony jsou rodina subatomární hadron částice obsahující jeden do tvarohu, jeden dolů kvark a třetí kvark z vyššího příchuť generace, v kombinaci, kde funkce kvantové vlny znaménko změn na chuť jakýchkoli dvou vyměněných kvarků (liší se tedy od a Sigma baryon ). Jsou tedy baryony, s celkem isospin 0, a buď neutrální elektrický náboj nebo základní náboj +1.

Přehled

Lambda baryon
Λ⁰
byl poprvé objeven v říjnu 1950 V. D. Hopperem a S. Biswasem z University of Melbourne jako neutrál V částice s proton jako produkt rozpadu, a tak jej správně rozlišit jako a baryon, spíše než a mezon,^[1] tj. liší se v naturáliích od K. mezon objeveny v roce 1947 Rochesterem a Butlerem;^[2] byly produkovány kosmickými paprsky a detekovány ve fotografických emulzích přeletěných v balónu ve výšce 21 000 m.^[3] Ačkoli se od částice očekávalo, že bude žít ~1×10⁻²³ s,^[4] ve skutečnosti to přežilo ~1×10⁻¹⁰ s.^[5] Majetek, který způsobil, že tak dlouho žil, byl nazván podivnost a vedlo k objevení podivného kvarku.^[4] Kromě toho tyto objevy vedly k principu známému jako zachování podivnosti, kde se v lehkých částicích nerozkládají tak rychle, pokud vykazují podivnost (protože neslabé metody rozpadu částic musí zachovat podivnost rozpadajícího se baryonu).^[4]

V letech 1974 a 1975 se mezinárodní tým na Fermilab která zahrnovala vědce z Fermilab a sedmi evropských laboratoří pod vedením Eric Burhop provedl hledání nové částice, jejíž existenci předpověděl Burhop v roce 1963. Navrhl to neutrino interakce by mohly vytvořit krátkodobé (možná jen 10⁻¹⁴ s) částice, které by mohly být detekovány pomocí jaderná emulze. Experiment E247 ve Fermilab úspěšně detekoval částice s životností řádově 10⁻¹³ s. Následný experiment WA17 se SPS potvrdil existenci
Λ⁺
_C (očarovaný Lambda baryon) s letovou dobou (7.3±0.1)×10⁻¹³ s.^[6]^[7]

V roce 2011 mezinárodní tým v JLab použila spektrometrická měření s vysokým rozlišením reakce H (e, e'K⁺) X při malém Q² (E-05-009) extrahovat pólovou pozici v rovině komplexní energie (primární podpis rezonance) pro Lambdu (1520) s hmotností = 1518,8 MeV a šířkou = 17,2 MeV, které se zdají být menší než jejich Breit - Hodnoty signatáře.^[8] První určení pólové polohy pro a Hyperon.

Lambda baryon byl také pozorován v atomových jádrech zvaných hypernuklei. Tato jádra obsahují stejný počet protonů a neutronů jako známé jádro, ale obsahují také jednu nebo ve vzácných případech dvě lambda částice.^[9] V takovém scénáři lambda sklouzne do středu jádra (není to proton ani neutron, a proto není ovlivněna Pauliho princip vyloučení ) a váže jádro pevněji k sobě díky své interakci prostřednictvím silné síly. V lithium izotop (Λ⁷Li), zmenšilo jádro o 19%.^[10]

Druhy lambda baryonů

Lambda baryony jsou obvykle reprezentovány symboly
Λ⁰
,
Λ⁺
_C,
Λ⁰
_b, a
Λ⁺
_t. V této notaci je horní index znak označuje, zda je částice elektricky neutrální (⁰) nebo nese kladný náboj (⁺). The dolní index znak nebo jeho absence označuje, zda je třetí kvark a podivný tvaroh (
Λ⁰
) (bez dolního indexu), a kouzelný kvark (
Λ⁺
_C), a spodní tvaroh (
Λ⁰
_b)nebo top kvark (
Λ⁺
_t). Fyzici neočekávají, že budou pozorovat lambda baryon s top kvarkem, protože Standardní model částicové fyziky předpovídá, že střední životnost top kvarků je zhruba 5×10⁻²⁵ sekundy;^[11] to je asi 1/20 střední časové osy pro silné interakce, což naznačuje, že se top kvark rozpadne dříve, než by to dokázal lambda baryon tvoří hadron.

V tomto seznamu jsou symboly: I (isospin ), J (celkové kvantové číslo momentu hybnosti ), P (parita ), Q (nabít ), S (podivnost ), C (půvab ), B '(dno ), T (svrchovanost ), u (do tvarohu ), d (dolů kvark ), s (podivný tvaroh ), c (kouzelný kvark ), b (spodní tvaroh ), t (top kvark ), stejně jako další subatomární částice.

Antičástice nejsou v tabulce uvedeny; jednoduše by však nechali všechny kvarky změnit na antikvarky a Q, B, S, C, B ', T by byly opačných znaků. Hodnoty I, J a P v červené barvě nebyly pevně stanoveny experimenty, ale předpovídá je tvarohový model a jsou v souladu s měřením.^[12]^[13] Horní lambda (
Λ⁺
_t) je uveden pro srovnání, ale neočekává se, že bude pozorován, protože vrcholové kvarky se rozpadají dříve, než mají čas hadronizovat.^[14]

Lambda baryony
Název částice	Symbol	Quark obsah	Odpočívejte (MeV /C²)	J^P	Q (E )	S	C	B '	T	Průměrná životnost (s )	Běžně se rozpadá na
Lambda^[5]	Λ⁰	u d s	1115.683±0.006	1/2⁺	0	−1	0	0	0	(2.631±0.020)×10⁻¹⁰	str⁺ + π⁻ nebo n⁰ + π⁰
okouzlila Lambda^[15]	Λ⁺ _C	u d C	2286.46±0.14	1/2⁺	+1	0	+1	0	0	(2.00±0.06)×10⁻¹³	Vidět Λ⁺ _C režimy rozpadu
spodní Lambda^[16]	Λ⁰ _b	u d b	5620.2±1.6	1/2⁺	0	0	0	−1	0	1.409+0.055 −0.054×10⁻¹²	Vidět Λ⁰ _b režimy rozpadu
nahoru Lambda^{^†}	Λ⁺ _t	u d t	—	1/2⁺	+1	0	0	0	+1	—	—

^† ^ Částice nepozorovaně, protože top-kvark se rozpadá dříve, než hadronizuje.

Viz také

Seznam baryonů

Reference

^ Hopper, V.D .; Biswas, S. (1950). „Důkazy o existenci nové nestabilní elementární neutrální částice“. Phys. Rev. 80 (6): 1099. Bibcode:1950PhRv ... 80.1099H. doi:10.1103 / fyzrev.80.1099.
^ Rochester, G. D .; Butler, C. C. (1947). "Důkazy o existenci nových nestabilních elementárních částic". Příroda. 160 (4077): 855–7. Bibcode:1947Natur.160..855R. doi:10.1038 / 160855a0. PMID 18917296.
^ Pais, Abraham (1986). Inward Bound. Oxford University Press. str.21, 511–517.
^ ^A ^b ^C Podivný Quark
^ ^A ^b Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.
^ Massey, Harrie; Davis, D. H. (listopad 1981). „Eric Henry Stoneley Burhop 31. ledna 1911 - 22. ledna 1980“. Biografické monografie členů Královské společnosti. 27: 131–152. doi:10.1098 / rsbm.1981.0006. JSTOR 769868.
^ Burhop, Eric (1933). Pásmová spektra dvouiatomových molekul (MSc). University of Melbourne.
^ Qiang, Y .; et al. (2010). "Vlastnosti rezonance Lambda (1520) z vysoce přesných údajů o elektroprodukci". Fyzikální písmena B. 694 (2): 123–128. arXiv:1003.5612. doi:10.1016 / j.physletb.2010.09.052.
^ „Mediální poradenství: nejtěžší známá antihmota“. bnl.gov.
^ Brumfiel, Geoff. „Focus: The Incredible Shrinking Nucleus“.
^ Quadt, A. (2006). "Fyzika top kvarku u hadronových urychlovačů" (PDF). Evropský fyzický věstník C. 48 (3): 835–1000. Bibcode:2006EPJC ... 48..835Q. doi:10.1140 / epjc / s2006-02631-6.
^ Amsler, C .; et al. (2008). "Baryons" (PDF). Skupina dat o částicích. Souhrnné tabulky částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.
^ Körner, J. G .; Krämer, M .; Pirjol, D. (1994). „Heavy Baryons“. Pokrok v částicové a jaderné fyzice. 33: 787–868. arXiv:hep-ph / 9406359. Bibcode:1994PrPNP..33..787K. doi:10.1016/0146-6410(94)90053-1.
^ Ho-Kim, Quang; Pham, Xuan Yem (1998). "Kvarky a SU (3) symetrie". Elementární částice a jejich interakce: koncepty a jevy. Berlín: Springer-Verlag. p. 262. ISBN 978-3-540-63667-0. OCLC 38965994. Protože se top kvark rozpadá dříve, než může být hadronizován, neexistují žádné vazby ${displaystyle t {ar {t}}}$ státy a žádné nejlépe ochucené mezony nebo baryony ....
^ Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
_C" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.
^ Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
_b" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.

Další čtení

Amsler, C .; et al. (2008). "Recenze částicové fyziky" (PDF). Fyzikální písmena B. 667 (1–5): 1–6. Bibcode:2008PhLB..667 .... 1A. doi:10.1016 / j.physletb.2008.07.018.

Caso, C .; et al. (1998). "Recenze částicové fyziky". Evropský fyzický věstník C. 3 (1–4): 1–783. Bibcode:1998EPJC .... 3 .... 1P. doi:10.1007 / s10052-998-0104-x.

Nave, R. (12. dubna 2005). „Lambda Baryon“. Hyperfyzika. Citováno 14. července 2010.

[1] Hopper, V.D .; Biswas, S. (1950). „Důkazy o existenci nové nestabilní elementární neutrální částice“. Phys. Rev. 80 (6): 1099. Bibcode:1950PhRv ... 80.1099H. doi:10.1103 / fyzrev.80.1099.

[2] Rochester, G. D .; Butler, C. C. (1947). "Důkazy o existenci nových nestabilních elementárních částic". Příroda. 160 (4077): 855–7. Bibcode:1947Natur.160..855R. doi:10.1038 / 160855a0. PMID 18917296.

[3] Pais, Abraham (1986). Inward Bound. Oxford University Press. str.21, 511–517.

[LambdaFound-4] A ^b ^C Podivný Quark

[Lambda0-5] A ^b Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.

[6] Massey, Harrie; Davis, D. H. (listopad 1981). „Eric Henry Stoneley Burhop 31. ledna 1911 - 22. ledna 1980“. Biografické monografie členů Královské společnosti. 27: 131–152. doi:10.1098 / rsbm.1981.0006. JSTOR 769868.

[7] Burhop, Eric (1933). Pásmová spektra dvouiatomových molekul (MSc). University of Melbourne.

[8] Qiang, Y .; et al. (2010). "Vlastnosti rezonance Lambda (1520) z vysoce přesných údajů o elektroprodukci". Fyzikální písmena B. 694 (2): 123–128. arXiv:1003.5612. doi:10.1016 / j.physletb.2010.09.052.

[9] „Mediální poradenství: nejtěžší známá antihmota“. bnl.gov.

[10] Brumfiel, Geoff. „Focus: The Incredible Shrinking Nucleus“.

[Quadt-11] Quadt, A. (2006). "Fyzika top kvarku u hadronových urychlovačů" (PDF). Evropský fyzický věstník C. 48 (3): 835–1000. Bibcode:2006EPJC ... 48..835Q. doi:10.1140 / epjc / s2006-02631-6.

[12] Amsler, C .; et al. (2008). "Baryons" (PDF). Skupina dat o částicích. Souhrnné tabulky částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.

[13] Körner, J. G .; Krämer, M .; Pirjol, D. (1994). „Heavy Baryons“. Pokrok v částicové a jaderné fyzice. 33: 787–868. arXiv:hep-ph / 9406359. Bibcode:1994PrPNP..33..787K. doi:10.1016/0146-6410(94)90053-1.

[HoKim-14] Ho-Kim, Quang; Pham, Xuan Yem (1998). "Kvarky a SU (3) symetrie". Elementární částice a jejich interakce: koncepty a jevy. Berlín: Springer-Verlag. p. 262. ISBN 978-3-540-63667-0. OCLC 38965994. Protože se top kvark rozpadá dříve, než může být hadronizován, neexistují žádné vazby ${displaystyle t {ar {t}}}$ státy a žádné nejlépe ochucené mezony nebo baryony ....

[PDGCharmedLamdba-15] Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
_C" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.

[PDGBottomLambda0-16] Amsler, C .; et al. (2008). "
Λ
_b" (PDF). Skupina dat o částicích. Výpisy částic. Laboratoř Lawrence Berkeley.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

†