【LHCb 袋兩個新的重子種奇特的美粒子】

明道

【LHCb 袋兩個新的重子種奇特的美粒子】

一卷： LHCb 的性能繼續哇

兩個新的粒子物理學家在大型強子對撞機 （LHC） 發現了翻在 2011年-2012 年中獲得的資料。

粒子，稱為 Ξb′ — —和 Ξb* — —激發的態的 Ξb-粒子，而在 2007 年首次報導，並已是第二次小分數的一半生命。發現由LHCb 探測器工作的物理學家，提供進一步的證據證明該實驗能力要非常精確地測量粒子品質。

Ξb-子包括三個誇克 — — 從最輕的誇克代下誇克、 奇異誇克從中間的一代和美 （或底部） 從最重的一個誇克。

由於大量美誇克，此子是超過六次大規模的質子。

中子的基態自旋量子數是 1/2，但兩種亞穩態的激發的態也是從理論上可行。

較低的能源 — — 和打火機 — — 狀態、 Ξb′ — —，因此發生當下來和奇異誇克的自旋指向相反的方向 ；而在更高的能量狀態，Ξb* — —，所有三個誇克的自旋一致的。

Π 介子或光子嗎？

這些亞穩態的重子和預計的量子色動力學 （QCD） 會衰變至基態。Ξb* — —應通過發出 Ξb0和稱為 π 介子 （或 π 介子） 綁定的誇克 — — 反誇克對極其迅速地腐爛。衰變的 Ξb′ — —預測已更難以計算，一些物理學家結論性的粒子具有足夠的能量來衰變方式相同。

其他人，然而，認為它並沒有足夠的能量，通過發射 π 介子衰變，相反衰變發射的光子。

現在，LHCb 協作通過看在事件中 Ξb0子和 π 介子顯然取得了從探測器中的相同點和在同一時間解決了這場辯論。

這是一個挑戰，因為 Ξb0粒子本身通過弱相互作用中，迅速衰減，而且實際上出現在探測器中的粒子及其衰變產品。

通過計算 Ξb0子和 π 介子的總動能，研究人員發現兩個清楚光譜 — — 峰約 3.7 兆電子伏的高、 尖高峰和更廣泛高峰約 24 兆電子伏。

將這些能量轉化為群眾使用愛因斯坦著名的公式E = mc2，研究者計算在每個衰變過程中究竟存在多少物質被轉換為能量。

將這一大堆添加到已知廣大 π 介子和 Ξb0子透露已腐爛，創建對粒子的群眾。在 3.7 兆電子伏的高峰尖證實 Ξb′ — —只是足夠的能量衰減 π 介子的排放，通過 24 MeV 高峰則是在與 Ξb的 QCD 預言吻合良好* — —朽爛。

幸運的品質

"大自然是善良和給了我們兩個粒子的代價之一，"LHCb 物理學家 Matthew 的巴黎第六大學的查理斯說。"Ξb′ — —是大眾非常靠近其衰變產物的總和： 如果它只是顏色淺一點，我們就不會看到它在所有使用我們正在尋找的衰變簽名。"

研究人員測量峰的寬度，估計這些粒子的存留期。處 24 兆電子伏，從 Ξb的衰變所產生的內耗峰* — —子，比寬泛得多的探測器的決議。

測量的粒子能量值的傳播因此表示，一個可以確定的粒子存在大量很小的時間，並提出在粒子的半衰期約 4 × 10–23 s 不確定性的準確性海森堡不確定性原理的基本量子限制。窄的波峰的寬度引起 Ξb′ — —腐爛，然而，與檢測器解析度相媲美。

研究人員，因此，只能測量峰值，最大寬度和從而計算 8 × 10–21 s.最低存留時間"我們知道 [粒子] 是長壽，"解釋了粒子物理學家和 LHCb 發言人 Wilkinson 的傢伙，"儘管它仍然是非常、 非常短命的絕對值。

精緻的文書

Jonathan Rosner，一位芝加哥大學的粒子物理學家並沒有參與目前的工作，有助於預測群眾 Ξb-在 2009 年，激發態結論性 Ξb′ — —會太輕，能進行 π 介子衰變。他很驚訝地看見這個峰值和非常欽佩其檢測。"讓我 — — 印象和它不是只是這個結果 — — 它是一個整個的主機的結果從 LHCb 實驗中，"他說，"是如何精緻儀器它具有非常好的大規模決議。"

研究結果發表在arXiv上.

關於作者

Tim Wogan 是一個總部設在英國的科學作家

引用：http://www.microsofttranslator.c ... ge-beauty-particles