www.wikidata.uk-ua.nina.az

b кварк від англ bottom дно або beauty краса одна з фундаментальних частинок у рамках теорії кварків та Стандартної моде

b-кварк

b-кварк (від англ. bottom — дно, або beauty — краса) — одна з фундаментальних частинок у рамках теорії кварків та Стандартної моделі. Для b-кварка характерне особливе квантове число (аромат) — краса. Подібно до інших кварків b-кварк — ферміон зі спіном 1/2. Він бере участь у всіх типах фундаментальних взаємодій, має електричний заряд -1/3. Разом із t-кварком b-кварк входить до третього покоління фундаментальних частинок. Античастинка b-кварка називається b-антикварком.

b-кварк (боттом-кварк, бьюті-кварк, чарівний кварк)
Склад: Фундаментальна частинка
Родина: ферміони
Група: кварки
Покоління: третє
взаємодії: сильна,
слабка,
електромагнітна,
гравітаційна
Частинка: b-кварк
Античастинка: b-антикварк (b)
Відкрита: Співпраця Колумбія — Фермілаб — Стоні Брук (експеримент E288, Леон Ледерман та ін.), 1977
Символ: b
Число типів: 3
Маса: 4,67+ 0,18
− 0,06 ГеВ/c2 (1S-маса; може відрізнятися для інших визначень маси)
Час життя: ~10−12 с
Електричний заряд: −⅓ e
Кольоровий заряд: r, g, b
Спін: ½

Існування b-кварка теоретично передбачили Кобаясі Макото та Масукава Тосіхіде у 1973, намагаючись пояснити порушення CP-інваріантності. Назву bottom запропонував у 1974 Хаїм Харарі. Експериментально b-кварк відкрила група під керівництвом Леона Макса Ледермана 1977 року в Фермілабі в ході експеримента E288. Кобаясі та Масукава отримали Нобелівську премію за 2008.

Історія відкриття Редагувати

Існування третього покоління кварків, яке включало b- і t-кварки, було передбачено у 1973 році Макото Кобаясі і Тосіхіде Масукава для пояснення явища порушення CP-інваріантності.

Експериментальне підтвердження це явище отримало в 1977 році у лабораторії Фермілаб співтовариством Колумбія—Фермілаб—університет в Стоуні Брук (експеримент E288 по вивченню протонних зіткнень, керівник проекту — Леон Ледерман та ін.): в цьому експерименті була відкрита Іпсилон-частинка — векторний -ϒмезон, який утворений b-кварком та b-антикварком. Майже відразу сталося відкриття збуджених станів системи : мезонних резонансів ϒ, ϒ і ϒ.

Процеси, які відбуваються з участю b-кварка, носять жаргонну назву «B-фізика». Оскільки розпади b-кварка у кварки більш легкого аромату сильно пригніченні і відбуваються в основному через слабку взаємодію, то в системах, які містять цю частинку, спостерігається багато цікавих процесів — зокрема, порушення CP-інваріантності, осциляції нейтральних B-мезонів, процеси із внеском петльових «пінгвінних» і «ящикових»[en] діаграм. Багато дослідів в області B-фізики в 2000-і роки виконані в експериментах BaBar (Стандфордський центр лінійного прискорювача, США) і Belle (KEK, Японія). Зараз головним експериментом, що досліджує адрони, що містять b-кварк є LHCb.

Адрони, які містять b-кварк Редагувати

Частинка Кварковий склад Маса, Mc2

(МеВ)

Час життя або ширина Спін-парність, ізоспін

JP(I)

Основні моди розпаду
B±, ,

, ,

,

5279 1.6·10−12 c 0-(1/2) D0+ін, D*+ін
0-(1/2) ν+ін, D++ін, D*+ін
ϒ 9460 53 кеВ 1-(0) τ+τ−, e+e−, μ+μ−

В таблиці приведені маси, квантові числа, ширини деяких частинок, які мають в своєму складі або  кварки.

B-кварки і Нова фізика Редагувати

Одна з цілей експериментів на Великому адронному колайдері — пошук відхилень від Стандартної моделі. Деякі з таких відхилень пов'язані з процесами народження і розпаду b-кварків, а саме:

  • Надрідкісний розпад B-мезона і Bs-мезона на мюон-антимюонну пару відбувається в 3,7 разів частіше, ніж передбачає модель. Наразі, статистична значущість цього відхилення складає 2,2σ
  • Значні відхилення від Стандартної моделі у розпаді b-кварка на s-кварк і мюон-антимюонну пару. Для цього каналу їх значущість досягає 3,6σ.
  • Порушення лептонної універсальності — відношення ймовірностей розпаду з утворенням мюон-антимюонної пари і електрон-позитронної пари має бути близьким до одиниці, тоді як експерименти показують, що воно є суттєво нижчим.

Примітки Редагувати

  1. Индурайн Ф. . Квантовая хромодинамика. Введение в теорию кварков и глюонов. — Москва : Мир, 1986.
  2. Пескин М., Шрёдер Д. . Введение в квантовую теорию поля. — Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотичная динамика», 2001. — С. 784. — ISBN 5-93972-083-8. — С. 681.
  3. Храмов Юрій Олексійович . Физики: Биографический справочник. 2-е изд. — Москва : Наука, 1983. — С. 400. — С. 389.
  4. Намбу Йоїтіро. . Кварки. — Москва : Мир, 1984. — 225 с. — С. 129.
  5. Распад Bs-мезона на мюон-антимюонную пару [ 2 липня 2017 у Wayback Machine.](рос.)
  6. Распад b-кварка на s-кварк и мюоны [ 2 липня 2017 у Wayback Machine.](рос.)
  7. Нарушение лептонной универсальности в распаде B+→K+ll [ 2 липня 2017 у Wayback Machine.](рос.)

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
b kvark vid angl bottom dno abo beauty krasa odna z fundamentalnih chastinok u ramkah teoriyi kvarkiv ta Standartnoyi modeli Dlya b kvarka harakterne osoblive kvantove chislo aromat krasa Podibno do inshih kvarkiv b kvark fermion zi spinom 1 2 Vin bere uchast u vsih tipah fundamentalnih vzayemodij maye elektrichnij zaryad 1 3 Razom iz t kvarkom b kvark vhodit do tretogo pokolinnya fundamentalnih chastinok Antichastinka b kvarka nazivayetsya b antikvarkom b kvark bottom kvark byuti kvark charivnij kvark Sklad Fundamentalna chastinkaRodina fermioniGrupa kvarkiPokolinnya tretyevzayemodiyi silna slabka elektromagnitna gravitacijnaChastinka b kvarkAntichastinka b antikvark b Vidkrita Spivpracya Kolumbiya Fermilab Stoni Bruk eksperiment E288 Leon Lederman ta in 1977Simvol bChislo tipiv 3Masa 4 67 0 18 0 06 GeV c2 1S masa mozhe vidriznyatisya dlya inshih viznachen masi Chas zhittya 10 12 sElektrichnij zaryad eKolorovij zaryad r g bSpin Isnuvannya b kvarka teoretichno peredbachili Kobayasi Makoto ta Masukava Tosihide u 1973 namagayuchis poyasniti porushennya CP invariantnosti Nazvu bottom zaproponuvav u 1974 Hayim Harari Eksperimentalno b kvark vidkrila grupa pid kerivnictvom Leona Maksa Ledermana 1977 roku v Fermilabi v hodi eksperimenta E288 Kobayasi ta Masukava otrimali Nobelivsku premiyu za 2008 1 Zmist 1 Istoriya vidkrittya 2 Adroni yaki mistyat b kvark 3 B kvarki i Nova fizika 4 Primitki 5 PosilannyaIstoriya vidkrittya RedaguvatiIsnuvannya tretogo pokolinnya kvarkiv yake vklyuchalo b i t kvarki bulo peredbacheno u 1973 roci Makoto Kobayasi i Tosihide Masukava dlya poyasnennya yavisha porushennya CP invariantnosti 2 Eksperimentalne pidtverdzhennya ce yavishe otrimalo v 1977 roci u laboratoriyi Fermilab spivtovaristvom Kolumbiya Fermilab universitet v Stouni Bruk eksperiment E288 po vivchennyu protonnih zitknen kerivnik proektu Leon Lederman ta in v comu eksperimenti bula vidkrita Ipsilon chastinka vektornij ϒ mezon yakij utvorenij b kvarkom ta b antikvarkom Majzhe vidrazu stalosya vidkrittya zbudzhenih staniv sistemi b b displaystyle b overline b nbsp mezonnih rezonansiv ϒ displaystyle nbsp ϒ displaystyle nbsp i ϒ displaystyle nbsp 3 4 Procesi yaki vidbuvayutsya z uchastyu b kvarka nosyat zhargonnu nazvu B fizika Oskilki rozpadi b kvarka u kvarki bilsh legkogo aromatu silno prignichenni i vidbuvayutsya v osnovnomu cherez slabku vzayemodiyu to v sistemah yaki mistyat cyu chastinku sposterigayetsya bagato cikavih procesiv zokrema porushennya CP invariantnosti oscilyaciyi nejtralnih B mezoniv procesi iz vneskom petlovih pingvinnih i yashikovih en diagram Bagato doslidiv v oblasti B fiziki v 2000 i roki vikonani v eksperimentah BaBar Standfordskij centr linijnogo priskoryuvacha SShA i Belle KEK Yaponiya Zaraz golovnim eksperimentom sho doslidzhuye adroni sho mistyat b kvark ye LHCb Adroni yaki mistyat b kvark RedaguvatiIpsilon mezon ϒ mezon bottomonij mistit b kvark i b antikvark B B0 mezoni mistyat b kvark i kvark abo antikvark pershogo pokolinnya u abo d kvark B s 0 displaystyle B s 0 nbsp mezoni mistyat b kvark i s kvark B c displaystyle B c pm nbsp mezoni mistyat b kvark i c kvark Barioni yaki mistyat b kvark i dva bilsh legkih kvarka L b 0 displaystyle Lambda b 0 nbsp i t d Chastinka Kvarkovij sklad Masa Mc2 MeV Chas zhittya abo shirina Spin parnist izospin JP I Osnovni modi rozpaduB B 0 displaystyle B 0 nbsp B 0 displaystyle overline B 0 nbsp u b displaystyle u overline b nbsp b u displaystyle b overline u nbsp d b displaystyle d overline b nbsp b d displaystyle b overline d nbsp 5279 1 6 10 12 c 0 1 2 D0 in D in0 1 2 n in D in D inϒ b b displaystyle b overline b nbsp 9460 53 keV 1 0 t t e e m m V tablici privedeni masi kvantovi chisla shirini deyakih chastinok yaki mayut v svoyemu skladi b displaystyle b nbsp abo b displaystyle overline b nbsp kvarki B kvarki i Nova fizika RedaguvatiOdna z cilej eksperimentiv na Velikomu adronnomu kolajderi poshuk vidhilen vid Standartnoyi modeli Deyaki z takih vidhilen pov yazani z procesami narodzhennya i rozpadu b kvarkiv a same Nadridkisnij rozpad B mezona i Bs mezona na myuon antimyuonnu paru vidbuvayetsya v 3 7 raziv chastishe nizh peredbachaye model Narazi statistichna znachushist cogo vidhilennya skladaye 2 2s 5 Znachni vidhilennya vid Standartnoyi modeli u rozpadi b kvarka na s kvark i myuon antimyuonnu paru Dlya cogo kanalu yih znachushist dosyagaye 3 6s 6 Porushennya leptonnoyi universalnosti vidnoshennya jmovirnostej rozpadu z utvorennyam myuon antimyuonnoyi pari i elektron pozitronnoyi pari maye buti blizkim do odinici todi yak eksperimenti pokazuyut sho vono ye suttyevo nizhchim 7 Primitki Redaguvati Indurajn F Kvantovaya hromodinamika Vvedenie v teoriyu kvarkov i glyuonov Moskva Mir 1986 Peskin M Shryoder D Vvedenie v kvantovuyu teoriyu polya Izhevsk NIC Regulyarnaya i haotichnaya dinamika 2001 S 784 ISBN 5 93972 083 8 S 681 Hramov Yurij Oleksijovich Fiziki Biograficheskij spravochnik 2 e izd Moskva Nauka 1983 S 400 S 389 Nambu Joyitiro Kvarki Moskva Mir 1984 225 s S 129 Raspad Bs mezona na myuon antimyuonnuyu paru Arhivovano 2 lipnya 2017 u Wayback Machine ros Raspad b kvarka na s kvark i myuony Arhivovano 2 lipnya 2017 u Wayback Machine ros Narushenie leptonnoj universalnosti v raspade B K ll Arhivovano 2 lipnya 2017 u Wayback Machine ros Posilannya RedaguvatiZvedena tablicya harakteristik kvarkiv na sajti Particle Data Group Arhivovano 19 bereznya 2012 u WebCite angl http pdg lbl gov 2011 listings rpp2011 list b quark pdf Arhivovano 1 lyutogo 2017 u Wayback Machine angl Stattya pro istoriyu vidkrittya B kvarka na sajti Fermilab Arhivovano 24 serpnya 2017 u Wayback Machine angl Klassifikaciya adronov Arhivovano 3 bereznya 2014 u Wayback Machine na sajti Elementy ru ru ros Krasivye chasticy b kvark Arhivovano 3 bereznya 2014 u Wayback Machine na sajti nuclphys sinp msu ru ros L Lederman 1978 The Upsilon Particle Scientific American 239 4 72 doi 10 1038 scientificamerican1078 72 R Nave Quarks HyperPhysics Georgia State University Department of Physics and Astronomy Arhiv originalu za 27 kvitnya 2020 Procitovano 29 chervnya 2008 A Pickering 1984 Constructing Quarks University of Chicago Press s 114 125 ISBN 0 226 66799 5 J Yoh 1997 The Discovery of the b Quark at Fermilab in 1977 The Experiment Coordinator s Story Proceedings of Twenty Beautiful Years of Bottom Physics Fermilab Arhiv originalu za 8 serpnya 2018 Procitovano 24 lipnya 2009 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title B kvark amp oldid 39946553