Quark fons

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Quark fons
Composició Partícula elemental
Grup Quark
Generació Tercera
Interaccions Interacció dèbil, forta, electromagnètica i gravitatòria
Estat Descoberta
Símbol b
Antipartícula Antiquark fons b
Teorització M. Kobayashi i T. Maskawa
Descoberta Leon M. Lederman[1]
Massa

4,19+0,18
−0,06
 GeV/c2 (Esquema MS)[2]

4,67+0,18
−0,06
 GeV/c2 (Esquema 1S)[2]
Càrrega elèctrica 13 e
Càrrega de color Blau, verd o vermell
Espín 12
Weak isospin projection LH: −12, RH: 0
Hipercàrrega dèbil LH: 13, RH: −23
Modifica dades a Wikidata

El quark fons, també anomenat quark bellesa o quark b (del seu nom anglès bottom o beauty), és un quark de tercera generació amb una càrrega elèctrica elemental de - 1/3 e. Malgrat que la cromodinàmica quàntica descriu tots els quarks de manera similar, el quark b té una massa força gran (al voltant de 4.200 MeV/c2,[2] una mica més de quatre vegades la massa d'un protó), això combinat amb els baixos valors d'elements de Vub i Vcb de la matriu CKM, proporciona una signatura distintiva que fa que sigui relativament fàcil d'identificar experimentalment usant una tècnica anomenada B-tagging (B-etiquetatge). Atès que la tercera generació de quarks és necessària a causa de la violació CP, els mesons que contenen el quark b són les partícules més fàcils d'usar per a investigar aquest fenomen; en aquest sentit, es duen a terme els experiments BaBar i Belle. El quark b també és notable, ja que és un producte de gairebé totes les desintegracions dels quarks t, i també seria un producte de la desintegració de l'hipotètic bosó de Higgs.

L'antipartícula del quark b és l'antiquark b, que només es diferencia perquè algunes de les seves propietats són d'igual magnitud, però de signe oposat.

El quark b va ser teoritzat el 1973 pels físics Makoto Kobayashi i Toshihide Maskawa per tal d'explicar la violació CP.[3] El nom de "fons" (bottom en anglès) va ser introduït el 1975 pel físic teòric israelià Haim Harari.[4][5] El quark b va ser descobert el 1977 al Fermilab per l'equip dirigit per Leon Max Lederman, quan van observar que les col·lisions produïen bottomonium.[1][6][7] Kobayashi i Maskawa van guanyar el Premi Nobel de Física del 2008 per la seva explicació de la violació CP.[8][9]

El quark b pot desintegrar-se o bé en un quarks u o en un quark s mitjançant la interacció feble. Ambdues desintegracions són suprimides per la matriu CKM, provocant que la mitjana de vida de la majoria de les partícules b sigui una mica superior (~10-12 s) a la de les partícules c (~10-13 s), però inferior a la de les partícules s (de ~10-10 a ~10-8 s).


Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. 1,0 1,1 «Discoveries at Fermilab - Discovery of the Bottom Quark». Fermilab, 07-08-1997.
  2. 2,0 2,1 2,2 K. Nakamura et al. (Particle Data Group). «PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)'». Particle Data Group, 2011.
  3. M. Kobayashi, T. Maskawa «CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction». Progress of Theoretical Physics, 49, 2, 1973, pàg. 652–657. Bibcode: 1973PThPh..49..652K. DOI: 10.1143/PTP.49.652.
  4. H. Harari «A new quark model for hadrons». Physics Letters B, 57, 3, 1975, pàg. 265. Bibcode: 1975PhLB...57..265H. DOI: 10.1016/0370-2693(75)90072-6.
  5. K.W. Staley. The Evidence for the Top Quark. Cambridge University Press, 2004, p. 31–33. ISBN 9780521827102. 
  6. L.M. Lederman «Logbook: Bottom Quark». Symmetry Magazine, 2, 8, 2005.
  7. S.W. Herb et al. «Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions». Physical Review Letters, 39, 5, 1977, pàg. 252. Bibcode: 1977PhRvL..39..252H. DOI: 10.1103/PhysRevLett.39.252.
  8. 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi
  9. 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa