T quarc

t -quark (cuarc adevărat, cuarc de top)  (t )
Compus particulă fundamentală
O familie Fermion
grup Quarc
Generaţie Al treilea
Participă la interacțiuni puternic ,
slab ,
electromagnetic ,
gravitațional
Numărul de tipuri 3
Greutate 173,1 ± 0,6 GeV / c2 [ 1 ]
Durata de viață ~5⋅10 −25  s [2]
Lățimea decăderii 1.41+0,19
-0,15GeV [3]
canale de degradare W + b
Descoperit Colaborări CDF și D0 , 1994
numere cuantice
Incarcare electrica +2/3 e
taxa de culoare r, g, b
A învârti ½ ħ

t - quark( prescurtare de laquark de top [4] ,ing. quark de top) sauquark adevărat(ing. quark de adevăr [5] ) este uncuarccu o sarcină de +(2/3) e , aparținând celei de-a treiagenerații.

Proprietăți

Cu o masă de 173,2 ± 0,7 GeV / c 2 [3] , quarcul t este cea mai masivă dintre toate particulele din Modelul Standard ; masa sa este apropiată de masa nucleului de reniu [6] . Durata de viață a cuarcului t este de aproximativ 5×10 −25 secunde [7] , cu un ordin de mărime mai mic decât scala de timp a interacțiunii puternice (≈3×10 −24 secunde). Datorită duratei de viață scurte, nu are timp să se hadronizeze după apariție (devine parte a hadronului ) și se comportă ca un quarc „gol”; astfel, nu există hadroni care să conțină un t -quark de valență ( t -quark-urile virtuale , strict vorbind, sunt prezenți în orice hadron).

Se descompun aproape întotdeauna în cuarc b și boson W ( dezintegrare slabă ) [8] ; aproximativ 9% din dezintegrari apar cu radiația unui lepton încărcat cu lumină ( electron sau muon ) și neutrinul corespunzător . Dezintegrarea cu emisia unui τ -lepton greu nu a fost încă observată cu statistici suficient de semnificative. Canalele de dezintegrare electromagnetică sunt suprimate ( dezintegrarea radiativă în cuarcuri u- sau c mai ușoare prin reacțiile t  →  γ u , t  → γ c nu a fost detectată , probabilitatea experimentală a unor astfel de reacții este mai mică de 0,6%). Au fost prezise reacții slabe similare cu emisia unui boson Z în loc de foton ( t  →  Z 0 u , t  →  Z 0 c ), dar nu au fost încă observate în mod fiabil (probabilitatea este mai mică de 14%). Dezintegrarea cuarcului t din cauza interacțiunii puternice este interzisă, deoarece interacțiunile puternice ( schimbul de gluoni ) pot schimba culoarea cuarcului , dar nu îi schimbă aroma .

Cuarcul de top, datorită masei sale mari și constantă de cuplare Yukawa apropiată de unitate pentru această particulă ( unde v = 246 GeV  este valoarea așteptată în vid a câmpului Higgs ), influențează puternic un număr de cantități observabile datorită interacțiunii electroslabe, datorită la participarea quarcului t la corecțiile buclei cuantice ale modelului standard. În special, nu se știe încă dacă vidul modelului standard este stabil sau dacă scade spontan din cauza faptului că constanta de autoacțiune Higgs „în funcționare” (dependentă de energie) λ H la energii mari devine mai mică decât ea . valoare la energie zero. λ H depinde semnificativ (prin contribuția la corecțiile buclei de vid) de masa cuarcului de top, totuși, precizia de măsurare a lui m t (aproximativ 0,37% pentru 2017) nu ne permite încă să rezolvăm problema stabilității în vid . 2] .

Istoricul descoperirilor

Căutarea quarcului de top a continuat timp de aproximativ 20 de ani [2] . A fost descoperit în 1994-1995 în experimente la colizionatorul Tevatron din laboratorul american Fermilab de colaborările CDF [9] și D0 [10] . Majoritatea datelor experimentale au fost acumulate în 1994. Lucrările care anunțau descoperirea au fost trimise la Physical Review Letters de colaborările CDF și D0 pe 26 februarie 1995. Conținutul lucrărilor nu a fost dezvăluit până la anunțul oficial al descoperirii, care a avut loc la un seminar din Fermilab pe 2 martie 1995, concomitent cu publicarea ambelor lucrări [2] .

Înainte de lansarea Large Hadron Collider , Tevatronul a fost singura instalație experimentală din lume în care se putea naște o pereche de cuarcuri t . Energia unei perechi proton - antiproton care se ciocnește în sistemul de centru de masă la acest accelerator este de 1,96 TeV. La această energie, perechile t -quark +  t -antiquark sunt produse cu o secțiune transversală de aproximativ 7 pico barns , care coincide cu predicția modelului standard (6,7–7,5 pico barns pentru o masă t -quark de 175 GeV/ c 2 ).

Descoperirea cuarcului t , ale cărui proprietăți au fost prezise de Modelul Standard, a confirmat în cele din urmă realitatea cuarcilor [11] .

Note

  1. ↑ O RECENZIE MERGE AICI - Verificați lista noastră de recenzii pe WWW Masa t-Quark (măsurători directe) . Preluat la 27 februarie 2018. Arhivat din original la 28 martie 2018.
  2. ↑ 1 2 3 4 Boos E. E., Brandt O., Denisov D., Denisov S. P., Grannis P. Top quark (la 20 de ani de la descoperire)  // Uspekhi fizicheskikh nauk . - Academia Rusă de Științe , 2015. - T. 185 . - S. 1241-1269 . - doi : 10.3367/UFNr.0185.201512a.1241 .
  3. ↑ 1 2 [https://web.archive.org/web/20161201063552/http://pdg.lbl.gov/2016/listings/rpp2016-list-t-quark.pdf Arhivat la 1 decembrie 2016 la Wayback Machine Arhivat la 1 decembrie 2016 în tabelul Wayback Machine Summary al proprietăților t -quarkului la Particle Data Group (2016).  ]
  4. ↑ Întrebări frecvente: Top quark 7 fapte despre cea mai masivă particule din modelul standard . Data accesului: 8 mai 2014. Arhivat din original pe 8 mai 2014.
  5. ↑ Harry Potter și metodele raționalității, capitolul 8: Prejudecăți pozitive.....Linia 11 . www.hpmor.com . Preluat la 2 octombrie 2019. Arhivat din original la 13 octombrie 2019.
  6. ↑ Elert, Glenn Quantum Chromodynamics . Hipertextul de fizică . Preluat la 23 martie 2019. Arhivat din original la 23 martie 2019.
  7. ↑ Quadt A. Fizica cuarcilor de top la colisionarele cu hadron  // European Physical  Journal C : jurnal. - 2006. - Vol. 48 , nr. 3 . - P. 835-1000 . - doi : 10.1140/epjc/s2006-02631-6 . - Cod biblic .
  8. ↑ Grupul de lucru Tevatron Electroweak, Subgrupul de sus . Data accesului: 27 mai 2009. Arhivat din original la 26 august 2009.
  9. ↑ Abe F. și colab . Observarea producției de top Quark în coliziuni ppbar cu detectorul de coliziune la Fermilab  // Physical Review Letters  : journal  . - 1995. - Vol. 74 , nr. 14 . - P. 2626-2631 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.2626 . - Cod . — PMID 10057978 .
  10. ↑ Abachi S. și colab . Caută producție de cuarci de top cu masă mare în ppbar Coliziuni la s ½  = 1,8 TeV  // Physical Review Letters  : journal  . - 1995. - Vol. 74 , nr. 13 . - P. 2422-2426 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.2422 . - Cod .
  11. ↑ Mai fierbinte decât Soarele. Confinarea și realitatea quarcilor . Lenta.Ru (28 iunie 2012). Data accesului: 26 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 4 ianuarie 2014.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice