Quark de fondo - Bottom quark
| Composición | Partícula elemental |
|---|---|
| Estadísticas | Fermiónico |
| Familia | Cuarc |
| Generacion | Tercera |
| Interacciones | Fuerte , débil , fuerza electromagnética , gravedad. |
| Símbolo | B |
| Antipartícula | Antiquark inferior ( B ) |
| Teorizado | Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa (1973) |
| Descubierto | Leon M. Lederman y col. (1977) |
| Masa |
4.18+0.04 −0.03 GeV / c 2 ( esquema MS ) 4,65+0,03 −0,03 GeV / c 2 ( esquema 1S ) |
| Decae en |
Charm quark o up quark |
| Carga eléctrica | - 1/3 mi |
| Carga de color | sí |
| Girar | 1/2 |
| Isospin débil | LH : -1/2, RH : 0 |
| Hipercarga débil | LH :1/3, RH : -2/3 |
El quark bottom o quark b , también conocido como quark beauty , es un quark pesado de tercera generación con una carga de:1/3 e .
Todos los quarks se describen de manera similar mediante cromodinámica cuántica y electrodébil , pero el quark inferior tiene tasas de transición excepcionalmente bajas a quarks de menor masa. El quark bottom también es notable porque es un producto de casi todas las desintegraciones de quark top y es un producto de desintegración frecuente del bosón de Higgs .
Nombre e historia
El quark bottom fue descrito teóricamente por primera vez en 1973 por los físicos Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa para explicar la violación de CP . El nombre "fondo" fue introducido en 1975 por Haim Harari .
El quark bottom fue descubierto en 1977 por el equipo de experimentos Fermilab E288 dirigido por Leon M. Lederman , cuando las colisiones produjeron bottomonium . Kobayashi y Maskawa ganaron el Premio Nobel de Física en 2008 por su explicación de la violación del CP.
Si bien el nombre "belleza" se usa a veces, "abajo" se convirtió en el uso predominante por analogía de "arriba" y "abajo" a "arriba" y "abajo" .
Carácter distintivo
La masa "desnuda" del quark inferior está alrededor4.18 GeV / c 2 : un poco más de cuatro veces la masa de un protón y muchos órdenes de magnitud más grandes que los quarks "ligeros" comunes.
Aunque casi exclusivamente hace la transición desde o hacia un quark superior , el quark inferior puede descomponerse en un quark up o un quark charm a través de la interacción débil . Los elementos de la matriz CKM V ub y V cb especifican las velocidades en las que se suprimen ambos decaimientos, lo que hace que la vida útil de la mayoría de las partículas del fondo (~ 10-12 s) sea algo más larga que la de las partículas encantadas (~ 10-13 s), pero más corta que los de partículas extrañas (de ~ 10 −10 a ~ 10 −8 s).
La combinación de alta masa y baja velocidad de transición da a los subproductos de colisión experimentales que contienen un quark inferior una firma distintiva que los hace relativamente fáciles de identificar utilizando una técnica llamada " etiquetado B ". Por esa razón, los mesones que contienen el quark inferior tienen una vida excepcionalmente larga para su masa y son las partículas más fáciles de usar para investigar la violación de CP . Estos experimentos se están realizando en los experimentos de BaBar , Belle y LHCb .
Hadrones que contienen quarks inferiores
Algunos de los hadrones que contienen quarks inferiores incluyen:
- Los mesones B contienen un quark bottom (o su antipartícula ) y un quark up o down .
-
B
C y
B
sLos mesones contienen un quark bottom junto con un quark charm o un quark extraño, respectivamente. - Hay muchos estados bottomonium , por ejemplo el
ϒ
mesón y χ b (3P) , la primera partícula descubierta en LHC . Estos consisten en un quark de fondo y su antipartícula. - Se han observado bariones inferiores y se denominan en analogía con bariones extraños (p. Ej.
Λ0
b).
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- L. Lederman (1978). "La partícula de Upsilon". Scientific American . 239 (4): 72–81. Código Bibliográfico : 1978SciAm.239d..72L . doi : 10.1038 / scientificamerican1078-72 .
- R. Nave. "Quarks" . Hiperfísica . Universidad Estatal de Georgia , Departamento de Física y Astronomía . Consultado el 29 de junio de 2008 .
- A. Pickering (1984). Construcción de quarks . Prensa de la Universidad de Chicago . págs. 114-125. ISBN 978-0-226-66799-7.
- J. Yoh (1997). "El descubrimiento del b Quark en Fermilab en 1977: la historia del coordinador del experimento" (PDF) . Actas de veinte hermosos años de física del fondo . Actas de la conferencia AIP. 424 : 29–42. Código bibliográfico : 1998AIPC..424 ... 29Y . doi : 10.1063 / 1.55114 .
- Stone, Sheldon (1994). B Decays (2da ed.). Universidad de Syracuse : World Scientific . OCLC 636743000 .
enlaces externos
- Historia del descubrimiento del quark inferior / mesón Upsilon Archivado el 24 de agosto de 2017 en la Wayback Machine.