Войти
Лямбда-барионы представляют собой семейство субатомных адронных частиц, содержащих один верхний кварк, один нижний кварк и третий кварк из поколения более высокого аромата, в комбинации, где квантовая волновая функция меняет знак при изменении аромата любых двух кварков, которые меняются местами (таким образом отличается от бариона сигма ). Таким образом, они являются барионами с общим изоспином, равным 0, и имеют либо нейтральный электрический заряд, либо элементарный заряд +1.
Лямбда-барион. Λ. была впервые открыта в октябре 1950 г. В. Д. Хоппером и С. Бисвасом из Мельбурнского университета как нейтральная V-частица с протоном в качестве продукта распада, таким образом правильно различая его как барион, а не как мезон, т. е. отличный по своему типу от K-мезона, открытого в 1947 году Рочестером и Батлером; они были созданы космическими лучами и обнаружены в фотоэмульсиях, запущенных на воздушном шаре на высоте 70 000 футов (21 000 м). Хотя ожидалось, что частица проживет ~ 1 × 10 с, на самом деле она прожила ~ 1 × 10 с. Свойство, заставившее его жить так долго, было названо странностью и привело к открытию странного кварка. Кроме того, эти открытия привели к принципу, известному как сохранение странности, согласно которому легкие частицы не распадаются так быстро, если проявляют необычность (поскольку неслабые методы распада частиц должны сохранять странность распадающегося бариона)
.В 1974 и 1975 годах международная группа в Фермилаб, в которую входили ученые из Фермилаба и семи европейских лабораторий под руководством Эрика Бурхопа, проводила поиск новой частицы, существование которого Бурхоп предсказал в 1963 году. Он предположил, что взаимодействия нейтрино могут создавать короткоживущие (возможно, всего 10 с) частицы, которые могут быть обнаружены с помощью ядерной эмульсии. Эксперимент E247 в Фермилабе успешно обнаружил частицы со временем жизни порядка 10 с. Последующий эксперимент WA17 с SPS подтвердил существование. Λ. c(очарованный лямбда-барион) с временем полета (7,3 ± 0,1) × 10 с.
В 2011 году международная группа ученых из JLab использовал спектрометрические измерения с высоким разрешением реакции H (e, e'K) X при малом Q (E-05-009) для определения положения полюса в плоскости комплексной энергии (первичный признак резонанс) для лямбда (1520) с массой = 1518,8 МэВ и шириной = 17,2 МэВ, которые кажутся меньше, чем их значения Брейта – Вигнера. Первое определение положения полюса для гиперона.
Лямбда-барион также наблюдался в атомных ядрах, называемых гиперядрами. Эти ядра содержат такое же количество протонов и нейтронов, что и известные ядра, но также содержат одну или, в редких случаях, две лямбда-частицы. В таком сценарии лямбда скользит в центр ядра (это не протон или нейтрон, и, следовательно, на него не влияет принцип исключения Паули ), и он связывает ядра более прочно. из-за его взаимодействия через сильную силу. В изотопе лития (ΛLi) он сделал ядро меньше на 19%.
Лямбда-барионы обычно обозначаются символами. Λ.,. Λ. c,. Λ. b, и. Λ. t. В этом обозначении верхний индекс указывает, является ли частица электрически нейтральной () или несет положительный заряд (). Нижний индекс или его отсутствие указывает, является ли третий кварк странным кварком (. Λ.) (без индекса), очаровательным кварком (. Λ. c), нижний кварк (. Λ. b) или верхний кварк (. Λ. t). Физики не ожидают увидеть лямбда-барион с топ-кварком, потому что Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает, что среднее время жизни топ-кварков составляет примерно 5 × 10 секунд; это примерно 1/20 среднего масштаба времени для сильных взаимодействий, что указывает на то, что топ-кварк распадется до того, как лямбда-барион сможет сформировать адрон.
В этом списке встречаются следующие символы: I (изоспин ), J (квантовое число полного углового момента ), P (четность ), Q (заряд ), S ( странность ), C (очарование ), B ′ (нижность ), T (верхность ), u (верх кварк ), d (нижний кварк ), s (странный кварк ), c (очаровательный кварк ), b (нижний кварк ), t (топ-кварк ), а также другие субатомные частицы.
Античастицы не указаны в таблице; однако они просто превратили бы все кварки в антикварки, и Q, B, S, C, B ', T имели бы противоположные знаки. Значения I, J и P, выделенные красным цветом, не были точно установлены экспериментально, но предсказываются кварковой моделью и согласуются с измерениями. Верхняя лямбда (. Λ. t) указана для сравнения, но не ожидается, что ее будут наблюдать, потому что топ-кварки распадаются, не успев адронизировать.
| Имя частицы | Символ | Содержание кварка. | Масса покоя (МэВ /c ) | I | J | Q (e ) | S | C | B' | T | Среднее время жизни (s ) | Обычно распадается до |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Лямбда | . Λ. | . u. . d. . s. | 1115,683 ± 0,006 | 0 | 1 / 2 | 0 | −1 | 0 | 0 | 0 | (2,631 ± 0,020) × 10 | . p. + . π. or. . n. + . π. |
| очарованная лямбда | . Λ. c | . u. . d. . c. | 2286,46 ± 0,14 | 0 | 1/2 | +1 | 0 | +1 | 0 | 0 | (2,00 ± 0,06) × 10 | См. . Λ. cрежимы распада |
| нижняя лямбда | . Λ. b | . u. . d. . b. | 5620,2 ± 1,6 | 0 | 1/2 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 1,409 + 0,055. −0,054 × 10 | См. . Λ. bрежимы распада |
| верхняя лямбда | . Λ. t | . u. . d. . t. | — | 0 | 1/2 | +1 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
^Частица не наблюдается, потому что верхняя- кварк распадается до того, как он адронизируется.
Физический портал 