シグマバリオン
| 構成 |
|
|---|---|
| 統計 | フェルミオン |
| 家族 | バリオン |
| 相互作用 | 強い力、弱い力、電磁力、重力 |
| 種類 | 3 |
| 質量 |
|
| スピン | 1 ⁄ 2 |
| 奇妙さ | -1 |
| アイソスピン | 1 |
シグマ重粒子は、第一フレーバー世代の2つのクォーク（アップクォークおよび／またはダウンクォーク）と、より高次のフレーバー世代の3番目のクォークを持つ、亜原子 ハドロン粒子のファミリーです。これらの組み合わせでは、2つのクォークフレーバーが入れ替わっても波動関数の符号は一定のままです。したがって、シグマ重粒子は重粒子であり、アイソスピンは1で、中性、または素電荷は+2、+1、0、-1のいずれかです。シグマ重粒子はラムダ重粒子と密接に関連しており、ラムダ重粒子とはフレーバー交換時の波動関数の挙動のみが異なる点が異なります。
3番目のクォークは、したがって、奇妙な（記号Σ+
、Σ0
、Σ−
）、チャーム（記号Σ++
c、Σ+
c、Σ0
秒）、底部（記号Σ+
b、Σ0
b、Σ−
b）またはトップ（記号Σ++
t、Σ+
t、Σ0
トン）クォークである。しかし、標準模型によればトップクォークの平均寿命はおよそ5 × 10 −25 秒。[2]これは強い相互作用の時間スケールの約20分の1であり、したがってハドロンを形成しません。
リスト
これらのリストに表示される記号は、I (アイソスピン)、J (全角運動量)、P (パリティ)、u (アップクォーク)、d (ダウンクォーク)、s (ストレンジクォーク)、c (チャームクォーク)、t (トップクォーク)、b (ボトムクォーク)、Q (電荷)、S (ストレンジネス)、C (チャームネス)、B′ (ボトムネス)、T (トップネス)、およびその他の素粒子 (マウスオーバーで名前を表示) です。
反粒子は表に記載されていないが、すべてのクォークが反クォークに（あるいはその逆）変化するだけであり、Q、B、S、C、B′、Tは符号が逆になる。赤字で示されたI、J、Pの値は実験によって確定されていないが、クォークモデルによって予測されており、測定値とも整合している。[3] [4]
JP＝1/2+シグマ重粒子
| 粒子 名 | シンボル | クォーク 含有量 | 静止質量( MeV / c 2 ) | 私 | JP | Q ( e ) | S | C | B′ | T | 平均寿命（秒） | 減衰モード（分岐比） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| シグマ[5] | Σ+ | あなたあなたs | 1,189.37 ± 0.07 | 1 | 1/2 + | +1 | −1 | 0 | 0 | 0 | 8.018 ± 0.026 × 10 −11 | p+ + π0 （（51.57±0.30）％） n0 + π+ （（48.31±0.30）％） |
| シグマ[5] | Σ0 | u d s | 1,192.642 ± 0.024 | 1 | 1/2 + | 0 | −1 | 0 | 0 | 0 | 7.4 ± 0.7 × 10 −20 | Λ0 + γ (100%) |
| シグマ[5] | Σ− | d d s | 1,197.449 ± 0.030 | 1 | 1/2 + | −1 | −1 | 0 | 0 | 0 | 1.479 ± 0.011 × 10 −10 | n0 + π− （（99.848±0.005）％） |
| チャームドシグマ[5] | Σ++ c（2455） | あなたあなたc | 2,453.97 ± 0.14 | 1 | 1/2 + | +2 | 0 | +1 | 0 | 0 | 3.5 ± 0.4 × 10 −22 [a] | Λ+ c+ π+ （≈100％） |
| チャームドシグマ[5] | Σ+ c（2455） | u d c | 2,452.9 ± 0.4 | 1 | 1/2 + | +1 | 0 | +1 | 0 | 0 | >1.4 × 10 −22 [a] | Λ+ c+ π0 （≈100％） |
| チャームドシグマ[5] | Σ0 秒（2455） | d d c | 2,453.75 ± 0.14 | 1 | 1/2 + | 0 | 0 | +1 | 0 | 0 | 3.6±0.4 × 10 −22 [a] | Λ+ c+ π− （≈100％） |
| ボトムシグマ[5] | Σ+ b | あなたあなたb | 5,810.56 ± 0.23 | 1 | 1/2 + | +1 | 0 | 0 | −1 | 0 | 1.31±0.13 × 10 −22 [a] | Λ0 b+ π+ （支配的な） |
| 下シグマ† | Σ0 b | u d b | 未知 | 1 | 1/2 + | 0 | 0 | 0 | −1 | 0 | 未知 | 未知 |
| ボトムシグマ[5] | Σ− b | d d b | 5,815.2 ± 0.27 | 1 | 1/2 + | −1 | 0 | 0 | −1 | 0 | 1.24±0.13 × 10 −22 [a] | Λ0 b+ π− （支配的な） |
| トップシグマ† | Σ++ t | u u t | — | 1 | 1/2 + | +2 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
| トップシグマ† | Σ+ t | u d t | — | 1 | 1/2 + | +1 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
| トップシグマ† | Σ0 トン | d d t | — | 1 | 1/2 + | 0 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
† ^ 標準モデルでは、この粒子は存在し得ないと予測されている。
[a] ^ PDGは共鳴幅（Γ ）を報告している。ここで、変換τ = ħ/Γ が代わりに与えられます。
[b] ^ 名前の具体的な値はまだ決まっていませんが、 Σに近いものになると思われます。
b（5810）。
JP＝3/2+シグマ重粒子
| 粒子 名 | シンボル | クォーク 含有量 | 静止質量( MeV / c 2 ) | 私 | JP | Q ( e ) | S | C | B′ | T | 平均寿命（秒） | 一般的には |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| シグマ[6] | Σ∗+ （1385） | あなたあなたs | 1,382.8 ± 0.4 | 1 | 3/2 + | +1 | −1 | 0 | 0 | 0 | 1.84 ± 0.04 × 10 −23 [c] | Λ0 + π+ または Σ+ + π0 または Σ0 + π+ |
| シグマ[6] | Σ∗0 （1385） | u d s | 1,383.7 ± 1.0 | 1 | 3/2 + | 0 | −1 | 0 | 0 | 0 | 1.8 ± 0.3 × 10 −23 [c] | Λ0 + π0 または Σ+ + π− または Σ− + π+ |
| シグマ[6] | Σ∗− （1385） | d d s | 1,387.2 ± 0.5 | 1 | 3/2 + | −1 | −1 | 0 | 0 | 0 | 1.67 ± 0.09 × 10 −23 [c] | Λ0 + π− または Σ0 + π− または Σ− + π0 または |
| チャームドシグマ[7] | Σ∗++ c（2520） | あなたあなたc | 2,518.4 ± 0.6 | 1 | 3/2 + | +2 | 0 | +1 | 0 | 0 | 4.4 ± 0.6 × 10 −23 [c] | Λ+ c+ π+ |
| チャームドシグマ[7] | Σ∗+ c（2520） | u d c | 2,517.5 ± 2.3 | 1 | 3/2 + | +1 | 0 | +1 | 0 | 0 | >3.9 × 10 −23 [c] | Λ+ c+ π0 |
| チャームドシグマ[7] | Σ∗0 c（2520） | d d c | 2,518.0 ± 0.5 | 1 | 3/2 + | 0 | 0 | +1 | 0 | 0 | 4.1 ± 0.5 × 10 −23 [c] | Λ+ c+ π− |
| 下シグマ† | Σ∗+ b | あなたあなたb | 未知 | 1 | 3/2 + | +1 | 0 | 0 | −1 | 0 | 未知 | 未知 |
| 下シグマ† | Σ∗0 b | u d b | 未知 | 1 | 3/2 + | 0 | 0 | 0 | −1 | 0 | 未知 | 未知 |
| 下シグマ† | Σ∗− b | d d b | 未知 | 1 | 3/2 + | −1 | 0 | 0 | −1 | 0 | 未知 | 未知 |
| トップシグマ† | Σ∗++ t | u u t | — | 1 | 3/2 + | +2 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
| トップシグマ† | Σ∗+ t | u d t | — | 1 | 3/2 + | +1 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
| トップシグマ† | Σ∗0 t | d d t | — | 1 | 3/2 + | 0 | 0 | 0 | 0 | +1 | — | — |
† ^ 標準モデルでは、この粒子は存在し得ないと予測されている。[c] ^ PDGは共鳴幅（Γ）を報告している。ここで、変換τ =
ħ/Γ代わりに が与えられます。
次の表は、ほぼ同一のラムダ重粒子と中性シグマ重粒子を比較したものです。
| 粒子名 | シンボル | クォーク 含有量 | 静止質量（MeV / c ²） | 私 | JP | Q ( e ) | S | C | B′ | T | 平均寿命（秒） | 一般的には |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ラムダ[8] | Λ0 | u d s | 1 115 .683 ± 0.006 | 0 | 1/2 + | 0 | −1 | 0 | 0 | 0 | (2.631 ± 0.020) × 10 −10 | p+ + π− またはn 0 + π0 |
| シグマ[9] | Σ0 | u d s | 1,192.642 ± 0.024 | 1 | 1/2 + | 0 | −1 | 0 | 0 | 0 | 7.4 ± 0.7 × 10 −20 | Λ0 + γ (100%) |
参照
参考文献
- ^ Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020). 「Review of Particle Physics」.理論物理学と実験物理学の進歩. 2020 (8): 083C01. Bibcode :2020PTEP.2020h3C01P. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 10261/239127 .
- ^ Quadt, A. (2006). 「ハドロン衝突型加速器におけるトップクォーク物理学」(PDF) .ヨーロッパ物理ジャーナルC. 48 ( 3): 835– 1000. Bibcode :2006EPJC...48..835Q. doi :10.1140/epjc/s2006-02631-6. S2CID 121887478.
- ^ Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). バリオン(PDF) . ローレンス・バークレー研究所 (報告書). 粒子概要表. カリフォルニア大学.
- ^ Körner, JG; Krämer, M. & Pirjol, D. (1994). 「重バリオン」.素粒子・核物理学の進歩. 33 : 787–868 . arXiv : hep-ph/9406359 . Bibcode :1994PrPNP..33..787K. doi :10.1016/0146-6410(94)90053-1. S2CID 118931787.
- ^ abcdefgh Zyla, PA; Barnett, RM; Beringer, J.; Dahl, O.; Dwyer, DA; Groom, DE; et al. (Particle Data Group) (2020-08-14). 「Review of Particle Physics」. Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 (8): 083C01. Bibcode :2020PTEP.2020h3C01P. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 10481/66389 .
- ^ abc Amsler, C.; et al. (Particle Data Group) (2008). Σ(1385) (PDF) . ローレンス・バークレー研究所 (報告書). 粒子リスト. カリフォルニア大学.
- ^ abc Amsler, C.; et al. (Particle Data Group) (2008). Σc(2520) (PDF) . ローレンス・バークレー研究所 (報告書). 粒子リスト. カリフォルニア大学.
- ^ 引用エラー: 名前付き参照が呼び出されましたが、定義されていません (ヘルプ ページを参照してください)。
Lambda0 - ^ Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020-08-14). 「Review of Particle Physics」. Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 (8): 083C01. Bibcode :2020PTEP.2020h3C01P. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 10481/66389 .
参考文献
- Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). 「Review of Particle Physics」(PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1. Bibcode :2008PhLB..667....1A. doi :10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID 227119789.
- Körner, JG; Krämer, M. & Pirjol, D. (1994). 「重バリオン」.素粒子・核物理学の進歩. 33 : 787–868 . arXiv : hep-ph/9406359 . Bibcode :1994PrPNP..33..787K. doi :10.1016/0146-6410(94)90053-1. S2CID 118931787.
- Aaltonen, T.; et al. ( CDF Collaboration ) (2007). 「重バリオンΣbおよびΣ∗bの初観測」(PDF) . Physical Review Letters . 99 (20) 202001. arXiv : 0706.3868 . Bibcode :2007PhRvL..99t2001A. doi :10.1103/PhysRevLett.99.202001. PMID : 18233134. S2CID : 11241393.
