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[科普中国]-底夸克

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底夸克是带有电荷−1⁄3 e的 第三代夸克,又称为美夸克。虽然量子色动力学描述每一种夸克的方法都很类似,由于底夸克带有很大的裸质量(约为4.2 GeV/c2,稍微多过质子质量的四倍),而且CKM矩阵的元素Vub与Vcb的数值很小,因此底夸克拥有独特的标签。当做实验时,使用一种称为底贴签的技术,可以很容易地辨识出它的踪迹。由于CP破坏涉及到三代的夸克,因此研究CP破坏比较合适使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar实验、Belle实验与LHCb实验都正在进行这类实验。

简介底夸克是带有电荷−1⁄3e的 第三代夸克,又称为美夸克。虽然量子色动力学描述每一种夸克的方法都很类似,由于底夸克带有很大的裸质量(约为4.2GeV/c2,稍微多过质子质量的四倍),而且CKM矩阵的元素Vub与Vcb的数值很小,因此底夸克拥有独特的标签。当做实验时,使用一种称为底贴签的技术,可以很容易地辨识出它的踪迹。由于CP破坏涉及到三代的夸克,因此研究CP破坏比较合适使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar实验、Belle实验与LHCb实验都正在进行这类实验。1

含有底夸克的强子主条目:重子列表

以下列出一些含有底夸克的强子:

B介子含有一个底夸克(或反底夸克)与一个上夸克或下夸克。

Bc介子含有一个底夸克与粲夸克。

Bs介子含有一个底夸克与一个奇夸克。

有很多种底夸克偶素态,例如ϒ介子、大型强子对撞器首先发现的粒子χb(3P)。它们都是由一个底夸克与反底夸克形成的粒子。

含有底夸克的重子已被观测到,它们的命名方式与奇重子类似。1

夸克模型在粒子物理学上,夸克模型(英语:Quark Model)是一种根据强子内价夸克种类的强子分类方案,而价夸克就是强子内的夸克和反夸克,它们是强子量子数的源头。夸克是“SU(3)味对称”或八重道的基础,这个分类方案成功将1950至60年代所发现的的大量较轻的强子妥当编组。它在1960年代后期得到了实验确认,至今仍是一套既正确又有效的分类法。夸克模型在1964年分别由默里·盖尔曼和乔治·茨威格独立提出(另见)。时至今日,夸克模型已被标准模型所吸收,并成为了它的一部分,标准模型指的是已确立的强相互作用和弱电相互作用的量子场论。

强子并不“基本”,并可被视为“价夸克”及其反夸克的束缚态,而“价夸克”及其反夸克就是强子量子数的源头。这些量子数是识别强子的标签,可分为两种。一种从庞加莱对称而来,其中J、P和C分别代表总角动量、宇称和电荷共轭对称。2

夸克模型以外的态虽然夸克模型可由量子色动力学理论中推导出来,但是强子的结构却比模型所能容许的要复杂得多。所有强子的完全量子力学波函数必须包括虚夸克对和虚胶子对,同时亦要容许多种混合。可能有强子位处夸克模型之外。这样的粒子包括胶球(只含有价胶子)、混合粒子(含有价胶子和夸克)和“奇异强子”(包括四夸克态和五夸克态)。2

参阅夸克模型

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学