Zvláštní tvaroh - Strange quark
Složení | Elementární částice |
---|---|
Statistika | Fermionický |
Generace | Druhý |
Interakce | silný, slabý, elektromagnetická síla, gravitace |
Symbol | s |
Antičástice | Zvláštní antikvark ( s ) |
Teoretizoval | Murray Gell-Mann (1964) George Zweig (1964) |
Objevil | 1968, SLAC |
Hmotnost | 95+9 −3 MeV /C2[1] |
Rozpadá se do | Do kvarku |
Elektrický náboj | −1/3 E |
Barevný náboj | Ano |
Roztočit | 1/2 |
Slabý isospin | LH: −1/2, RH: 0 |
Slabý přebití | LH: 1/3, RH: −2/3 |
The podivný tvaroh nebo s tvaroh (od jeho symbolu) je třetí nejlehčí ze všech kvarky, typ elementární částice. Podivné kvarky se nacházejí v subatomární částice volala hadrony. Mezi příklady hadronů obsahujících podivné kvarky patří kaons (
K.
), podivné D mesony (
D
s), Sigma baryony (
Σ
), a další podivné částice.
Podle IUPAP symbol s je oficiální název, zatímco „divný“ je třeba považovat pouze za mnemotechniku.[2] Název bokem byl také použit, protože s kvark má Já3 hodnota 0, zatímco u („nahoru“) a d („dolů“) kvarky mají hodnoty +1/2 a -1/2 resp.[3]
Spolu s kouzelný kvark, je součástí druhá generace hmoty. Má elektrický náboj z -1/3 E a a holá hmota z 95+9
−3 MeV /C2.[1] Jako všichni kvarky, podivný kvark je základní fermion s roztočit 1/2 a prožívá všechny čtyři základní interakce: gravitace, elektromagnetismus, slabé interakce, a silné interakce. The antičástice podivného kvarku je podivný antikvark (někdy nazývané antistrangeový kvark nebo jednoduše antistrange), který se od něj liší pouze v tom, že některé jeho vlastnosti mají stejná velikost, ale opačné znaménko.
První podivná částice (částice obsahující podivný tvaroh) byla objevena v roce 1947 (kaons ), ale existence samotného podivného kvarku (a existence nahoru a dolů kvarky ) byl postulován až v roce 1964 uživatelem Murray Gell-Mann a George Zweig vysvětlit Osminásobný způsob klasifikační schéma hadrony. První důkazy o existenci kvarků byly uvedeny v roce 1968 hluboký nepružný rozptyl experimenty na internetu Stanfordské centrum lineárního akcelerátoru. Tyto experimenty potvrdily existenci kvarků nahoru a dolů a v neposlední řadě zvláštních kvarků, protože byly požadovány k vysvětlení Osminásobné cesty.
Dějiny
V počátcích částicové fyziky (první polovina 20. století), hadrony jako protony, neutrony a piony byly považovány za elementární částice. Byly však objeveny nové hadrony ačásticová zoo „vzrostl z několika částic na počátku 30. a 40. let na několik desítek v 50. letech. Některé částice žily mnohem déle než jiné; většina částic se rozpadla skrz silná interakce a měl životy kolem 10−23 sekundy. Když se rozpadly skrz slabé interakce, měli životy kolem 10−10 sekundy. Při studiu těchto rozpadů Murray Gell-Mann (v roce 1953)[4][5] a Kazuhiko Nishijima (v roce 1955)[6] vytvořil koncept podivnost (který Nishijima zavolal eta-poplatek, po eta mezon (
η
)) vysvětlit „podivnost“ částic s delší životností. The Gell-Mann – Nishijima vzorec je výsledkem těchto snah porozumět podivným rozpadům.
Navzdory jejich práci zůstaly vztahy mezi každou částicí a fyzickým základem podivné vlastnosti nejasné. V roce 1961 Gell-Mann[7] a Yuval Ne'eman[8] nezávisle navrhl schéma klasifikace hadronů zvané Osminásobný způsob, také známý jako SU (3) chuťová symetrie. Toto nařídilo hadrony isospin multiplety. Fyzikální podstata isospinu a podivnosti byla vysvětlena až v roce 1964, kdy Gell-Mann[9] a George Zweig[10][11] nezávisle navrhl tvarohový model, který v té době sestával pouze z horních, dolních a podivných kvarků.[12] Kvarky nahoru a dolů byly nositeli isospinu, zatímco podivný kvark nesl podivnost. Zatímco kvarkový model vysvětloval osminásobnou cestu, nebyly nalezeny žádné přímé důkazy o existenci kvarků až do roku 1968 Stanfordské centrum lineárního akcelerátoru.[13][14] Hluboký nepružný rozptyl experimenty to ukázaly protony měl spodní konstrukci a že protony vyrobené ze tří více základních částic vysvětlily data (čímž potvrdily tvarohový model ).[15]
Zpočátku se lidé zdráhali identifikovat tři těla jako kvarky, místo toho dávali přednost Richard Feynman je parton popis,[16][17][18] ale postupem času byla teorie kvarků přijata (viz Listopadová revoluce ).[19]
Viz také
Reference
- ^ A b M. Tanabashi a kol. (Particle Data Group) (2018). "Recenze částicové fyziky". Fyzický přehled D. 98 (3): 1–708. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. doi:10.1103 / PhysRevD.98.030001. PMID 10020536.
- ^ Cohen, Richard E; Giacomo, Pierre. Symboly, jednotky, nomenklatura a základní konstanty ve fyzice (PDF) (2010 ed.). IUPAP. str. 12. Citováno 25. března 2017.
- ^ McGervey, John D. (1983). Úvod do moderní fyziky (druhé vydání). New York: Academic Press. str. 658. ISBN 978-0-12-483560-3. Citováno 25. března 2017.
- ^ M. Gell-Mann (1953). „Izotopové otáčení a nové nestabilní částice“ (PDF). Fyzický přehled. 92 (3): 833. Bibcode:1953PhRv ... 92..833G. doi:10.1103 / PhysRev.92.833.
- ^ G. Johnson (2000). Podivná krása: Murray Gell-Mann a revoluce ve fyzice dvacátého století. Random House. str. 119. ISBN 978-0-679-43764-2.
Do konce léta ... [Gell-Mann] dokončil svůj první příspěvek „Izotopové otáčení a kuriózní částice“ a poslal jej na Fyzický přehled. Redakce titul nenáviděla, a tak jej upravil na „Zvláštní částice“. Také by do toho nešli - nevadí, že tento výraz použil téměř každý - a navrhovali například „Izotopové otáčení a nové nestabilní částice“.
- ^ K. Nishijima, Kazuhiko (1955). „The Charge Independence Theory of V Particles“. Pokrok teoretické fyziky. 13 (3): 285. Bibcode:1955PThPh..13..285N. doi:10.1143 / PTP.13.285.
- ^ M. Gell-Mann (2000) [1964]. „Osminásobná cesta: teorie silné symetrie interakce“. V M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ed.). Osminásobná cesta. Westview Press. str. 11. ISBN 978-0-7382-0299-0.
Originál: M. Gell-Mann (1961). „Osminásobná cesta: teorie silné symetrie interakce“. Synchrotronová laboratoř Zpráva CTSL-20. Kalifornský technologický institut. - ^ Y. Ne'eman (2000) [1964]. "Odvození silných interakcí z invariance měřidel". V M. Gell-Mann, Y. Ne'eman (ed.). Osminásobná cesta. Westview Press. ISBN 978-0-7382-0299-0.
Originál Y. Ne'eman (1961). "Odvození silných interakcí z invariance měřidel". Nukleární fyzika. 26 (2): 222. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1. - ^ M. Gell-Mann (1964). "Schematický model baryonů a mezonů". Fyzikální dopisy. 8 (3): 214–215. Bibcode:1964PhL ..... 8..214G. doi:10.1016 / S0031-9163 (64) 92001-3.
- ^ G. Zweig (1964). "Model SU (3) pro silnou interakční symetrii a její prolomení". Zpráva CERN č. 8181 / čt 8419.
- ^ G. Zweig (1964). „Model SU (3) pro silnou interakční symetrii a její prolomení: II“. Zpráva CERN č. 8419 / čt 8412.
- ^ Carithers, P. Grannis (1995). „Objev Top Quarku“ (PDF). Čára paprsku. 25 (3): 4–16. Citováno 2008-09-23.
- ^ Bloom, E. D .; Coward, D .; Destaebler, H .; Drees, J .; Miller, G .; Mo, L .; Taylor, R .; Breidenbach, M .; et al. (1969). „Vysokoenergetický nepružný E–p Rozptyl při 6 ° a 10 ° ". Dopisy o fyzické kontrole. 23 (16): 930–934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103 / PhysRevLett.23,930.
- ^ M. Breidenbach; Friedman, J .; Kendall, H .; Bloom, E .; Coward, D .; Destaebler, H .; Drees, J .; Mo, L .; Taylor, R .; et al. (1969). „Pozorované chování vysoce neelastického rozptylu elektronů a protonů“. Dopisy o fyzické kontrole. 23 (16): 935–939. Bibcode:1969PhRvL..23..935B. doi:10.1103 / PhysRevLett.23,935. OSTI 1444731. S2CID 2575595.
- ^ J. I. Friedman. „Cesta k Nobelově ceně“. Hue University. Archivovány od originál dne 25. 12. 2008. Citováno 2008-09-29.
- ^ R. P. Feynman (1969). „Velmi vysokoenergetické srážky hadronů“ (PDF). Dopisy o fyzické kontrole. 23 (24): 1415–1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103 / PhysRevLett.23.1415.
- ^ S. Kretzer; Lai, H .; Olness, Fredrick; Tung, W .; et al. (2004). "Distribuce partonů CTEQ6 s masovými efekty těžkého kvarku". Fyzický přehled D. 69 (11): 114005. arXiv:hep-th / 0307022. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. doi:10.1103 / PhysRevD.69.114005. S2CID 119379329.
- ^ D. J. Griffiths (1987). Úvod do elementárních částic. John Wiley & Sons. str.42. ISBN 978-0-471-60386-3.
- ^ M. E. Peskin, D. V. Schroeder (1995). Úvod do teorie kvantového pole. Addison – Wesley. str.556. ISBN 978-0-201-50397-5.
Další čtení
- R. Nave. "Kvarky". Hyperfyzika. Gruzínská státní univerzita, Katedra fyziky a astronomie. Citováno 2008-06-29.
- A. Pickering (1984). Konstrukce kvarků. University of Chicago Press. str. 114–125. ISBN 978-0-226-66799-7.