Adevărate particule neutre

Adevărate particule neutre
grup particulă neutră
Antiparticulă Pentru ei înșiși
numere cuantice
Incarcare electrica 0
taxa de culoare 0
număr barion 0
Numărul Lepton 0
B−L 0
Moment magnetic 0
Spin izotopic 0
ciudățenie 0
șarmul 0
farmec 0
Adevăr 0
Hiperîncărcare 0

Particulele cu adevărat neutre  sunt particule elementare sau sisteme de particule elementare care trec în sine în timpul conjugării sarcinii , adică sunt antiparticule pentru ele însele. De asemenea, uneori se spune că nu au antiparticule.

Pentru ca o particulă să fie numită cu adevărat neutră, nu este suficient ca particula să fie neutră din punct de vedere electric . Multe particule neutre, cum ar fi neutronul , hiperonii Σ 0 și Ξ 0 , mezonii D 0 și B 0 și neutrinii , au antiparticule diferite. Particulele cu adevărat neutre sunt complet identice cu antiparticulele lor, astfel încât toate numerele lor cuantice , care își schimbă semnul în timpul conjugării sarcinii, trebuie să fie egale cu zero. Astfel, particulele neutre adevărate au valori zero ale sarcinii electrice , momentului magnetic , numerelor de barion și leptoni , spin izotopic , ciudățenie , farmec , farmec , adevăr , culoare .

Particule neutre adevărate incompozite

Dintre particulele necompozite, particulele cu adevărat neutre sunt fotonul , bosonul Z , bosonul Higgs și doi gluoni incolori și . În plus, există multe particule neutre adevărate ipotetice: gravitonul , axionul și altele.Toate aceste particule sunt bosoni . Toți fermionii cunoscuți diferă într-un fel de antiparticulele lor, dar în 1937 Ettore Majorana a subliniat posibilitatea unui fermion cu adevărat neutru. Această particulă ipotetică se numește particulă Majorana . Particulele neutralino ipotetice din modelele supersimetrice sunt fermioni Majorana .

Particule neutre adevărate compuse

Particulele cu adevărat neutre pot fi nu numai particule elementare individuale, ci și sistemele lor, inclusiv sisteme cu un număr par de fermioni. De exemplu, pozitroniul  - un sistem de pozitron și electron  - este o particulă cu adevărat neutră, deoarece în conjugarea sarcinii un pozitron este înlocuit cu un electron, iar un electron cu un pozitron, formând astfel din nou pozitroniu.

Conform conceptelor moderne, mezonii cu adevărat neutri π 0 , φ 0 , η 0 și alții sunt, de asemenea, particule compozite - sisteme ale unui quarc și un antiquarc de aceeași aromă (așa-numita quarkonia ).

Paritate taxă

Particulele cu adevărat neutre au o caracteristică inerentă numai lor - paritatea de sarcină , care arată cum se schimbă vectorul său de stare (funcția de undă) atunci când particulele sunt înlocuite cu antiparticule ( transformarea conjugarii sarcinii ). Dacă sistemul are o anumită paritate de încărcare, atunci aceasta înseamnă că în timpul conjugării sarcinii, funcțiile sale de undă rămân neschimbate (sistem de încărcare par) sau își schimbă semnul (sistem de încărcare-impar). [unu]

Caracteristici

Particulă Simbol Masa , GeV / _ Interacțiune portabilă
Interacţiuni
în care
A învârti Viață , s Exemplu de degradare (>5%) Sarcina electrică
, de ex
Foton γ 0 (valoare teoretică)
< 10 −22 eV/s 2 (limită experimentală) [2] [3]

Interacțiune electromagnetică
Interacțiune electromagnetică
, interacțiune gravitațională
unu grajd 0 (<10 −35 e ) [4] [5]
bosonul Z Z 91,1876±0,0021 GeV/c 2 [6]
Interacțiune slabă
Interacțiune slabă
, interacțiune gravitațională
unu 3⋅10 −25 l + l (lepton +
antilepton corespunzător) [6]
0
Gluoni și și 0 (valoare teoretică) [7]
< 0,0002 eV/c 2 (limită experimentală) [8]

Interacțiune puternică
Forță puternică
, forță gravitațională
unu Nu se găsește în stare liberă 0 [7]
bosonul Higgs H0
125,26±0,21 GeV/c 2 [9] Câmpul Higgs (nu este considerat
o forță fundamentală )
Câmp Higgs, forță slabă, forță gravitațională 0 1,56⋅10 −22 [Nota 1] (predicția modelului standard ) Doi fotoni , bosoni W și Z [11] 0
graviton G 0 (valoare teoretică)
< 1,1 × 10 −29 eV/ s 2 (limită experimentală) [12]
gravitatie Interacțiune gravitațională 2
Particulă ipotetică
0
axion A0
De la 10 -18 la 1 MeV / s 2
Interacțiune electromagnetică
0
Particulă ipotetică
A0
γ + γ
0
Majorana fermion <0,2-0,4 eV/c 2 ½
Particulă ipotetică
0
Neutralino N͂ 0 >300 GeV/c 2 [13]
Interacțiune slabă
½ [14]
Particulă ipotetică
0

Vezi și

Note

Comentarii
  1. În Modelul Standard , lățimea de dezintegrare a bosonului Higgs cu o masă de 126 GeV/c2 este estimată a fi 4,21⋅10 −3  GeV . [10] Durata medie de viață .
Surse
  1. Landau L. D. , Livshits E. M. Mecanica cuantică. - M., Nauka, 1972. - p. 306-308
  2. Găurile negre Kerr i-au ajutat pe fizicieni să cântărească fotonii Arhivat 28 decembrie 2014 la Wayback Machine (2012)
  3. Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro. Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds  (engleză)  // Physical Review Letters . - 2012. - Vol. 109 , iss. 13 . - Str. 131102 (5 p.) . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.131102 .
  4. Particle Data Group Arhivat pe 25 decembrie 2018 la Wayback Machine (2008)
  5. Kobychev, VV; Popov, SB Constrângeri privind încărcarea fotonului din observațiile surselor extragalactice  (engleză)  // Astronomy Letters  : journal. - 2005. - Vol. 31 . - P. 147-151 . - doi : 10.1134/1.1883345 .  (link indisponibil)  (engleză)
    Altschul, B. Bound on the Photon Charge from the Phase Coherence of Extragalactic Radiation  (engleză)  // Physical Review Letters  : journal. - 2007. - Vol. 98 . — P. 261801 .  (Engleză)
  6. 1 2 J. Beringer și colab . (Grupul de date despre particule), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Bosoni Gauge, Z - boson. Disponibil la pdglive.lbl.gov Arhivat din original pe 12 iulie 2012.  (Engleză)
  7. 12 W.-M. _ Yao și colab. Revizuirea fizicii particulelor  // Journal of Physics G . - 2006. - T. 33 . - S. 1 . - doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . - Cod biblic . - arXiv : astro-ph/0601168 .
  8. F. Yndurain. Limitele masei gluonului // Fizica Literele B . - 1995. - T. 345 , nr. 4 . - S. 524 . - doi : 10.1016/0370-2693(94)01677-5 . - Cod .
  9. Știri Large Hadron Collider: ATLAS și CMS „cântăresc” din nou bosonul Higgs . old.elementy.ru _ Consultat la 30 iulie 2017. Arhivat din original la 5 ianuarie 2022.
  10. LHC Higgs Cross Section Working Group; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi; Banfi. Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions  (English)  // CERN Report 2 (Tabelele A.1 – A.20): jurnal. - 2012. - Vol. 1201 . — P. 3084 . - Cod . - arXiv : 1201.3084 .
  11. Bosonul Higgs Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine // L. N. Smirnova. Detectorul ATLAS de la Large Hadron Collider. Departamentul de Fizică Nucleară Generală, Facultatea de Fizică, Universitatea de Stat din Moscova
  12. Goldhaber AS, Nieto MM Mass of the graviton // Physical Review D. - 1974. - Vol. 9. - P. 1119-1121. — ISSN 0556-2821 . - doi : 10.1103/PhysRevD.9.1119 .
  13. Supersimetria în lumina datelor LHC: ce să faci în continuare? Revizuirea datelor experimentale . Data accesului: 30 august 2014. Arhivat din original pe 9 iulie 2014.
  14. Introducere Particulele fundamentale Proprietăţile particulelor supersimetrice . Preluat la 30 august 2014. Arhivat din original la 10 august 2014.

Literatură

Link -uri