İçeriğe atla

Ksi baryonu

Ksi baryonları, birinci çeşni nesillerinden (yukarı veya aşağı kuarklar) bir kuarka, daha yüksek çeşnili nesillerinden (garip, tılsım veya alt kuarklar) ise iki kuarka sahip, Ξ sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur, toplam izospinleri 1/2'dir ve nötr olabildikleri gibi +2, +1 ya da -1 temel yüke sahip olabilirler. Yüklü Ksi baryonları ilk kez 1952'de, Manchester grubu tarafından gerçekleştirilen kozmik ışın deneyleri sırasında gözlemlenmiştir.[1] Nötr Ksi baryonlarının ilk kez gözlemlenmesi ise 1959'da, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi.[2] Kararsız durumları, bozunma zinciri sonucunda daha hafif parçacıklara bozunmaları sebebiyle geçmişte çağlayan parçacıklar olarak da anılmaktaydılar.[3]

Liste

Listelerde yer alan sembollerin anlamı şu şekildedir: I (izospin), J (toplam açısal momentum), P (parite), u (yukarı kuark), d (aşağı kuark), s (garip kuark), c (tılsım kuark), b (alt kuark), Q (yük), B (baryon sayısı), S (gariplik), C (tılsım), B′ (altlık).[4][5][6][7]

Parçacık adı Sembol Kuark içeriği Değişmez kütlesi (MeV/c2) IJ PQ (e) SCB'Ortalama yaşam süresi (s) Yaygın olarak
bozunduğu
Ksi[8]
Ξ0

u

s

s
1314,86±0,201/21/2+*0 -2 0 0 (2,90±0,09)×10-10
Λ0
+
π0
Ksi[9]
Ξ-

d

s

s
1321,71±0,071/21/2+*-1 -2 0 0 (1,639±0,015)×10-10
Λ0
+
π-
Ksi rezonansı[10]
Ξ0
(1530)

u

s

s
1531,80±0,321/23/2+0 -2 0 0
Ξ
+
π
Ksi rezonansı[10]
Ξ-
(1530)

d

s

s
1535,0±0,61/23/2+-1 -2 0 0
Ξ
+
π
Tılsımlı Ksi[11]
Ξ+
c

u

s

c
2467,9±0,41/21/2* +*+1 -1 +1 0 (4,42±0,26)×10-13http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf 11 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Tılsımlı Ksi[11]
Ξ0
c

d

s

c
2471,0±0,41/21/2* +*0 -1 +1 0 1,12+0,13
-0,10
×10-13
http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf 11 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Tılsımlı Ksi rezonansı[11]
Ξ′+
c

u

s

c
2575,7±3,11/21/2+[a]+1 -1 +1 0
Ξ+
c
+
γ
(görüldü)
Tılsımlı Ksi rezonansı[11]
Ξ′0
c

d

s

c
2578,0±2,91/21/2+[a]0 -1 +1 0 1,1×10-13
Ξ0
c
+
γ
(görüldü)
Çift tılsımlı Ksi[12]
Ξ++
cc

u

c

c
3621.40 ± 0.72 ± 0.27 ± 0.14 1/2* 1/2* +*+2 0 +2 0 0.256Şablon:SubSup±0.014×10−12 [13]
Λ+
c
+
K-
+
π+
+
π+
Çift tılsımlı Ksi[b] [14]
Ξ+
cc

d

c

c
3518,9±0,9[b]1/2* 1/2* +*+1 0 +2 0 <3,3×10-14[b]
Λ+
c
+
K-
+
π+
[e] ya da

p+
+
D+
+
K-
[e]
Alt Ksi[15]
Ξ0
b

u

s

b
5792±31/2* 1/2* +* 0 -1 0 -1 1,42+0,28
-0,24
×10-12
[c]
http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf 26 Ocak 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Alt Ksi ya da
çağlayan B[4][7][15][16]

Ξ-
b

d

s

b
5792,9±3,01/2* 1/2* +*-1 -1 0 -1 1,42×10-12http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf 26 Ocak 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
(
Ξ-
+
J/ψ
de ayrıca görüldü)

Ξ′-
b
[17]

d

s

b
5935.02 ± 0.02 ± 0.01± 0.50 1/2+ -1 -1 0 -1

Ξ∗-
b
[17]

d

s

b
5955.33 ± 0.12 ± 0.06 ± 0.50 3/2+ -1 -1 0 -1

Ξ
b
(6227)[18]

d

s

b
6226.9 ± 2.0 ± 0.3 ± 0.2 -1 -1 0 -1
Λ
b
+
K-


Ξ0
b
+
π-
Çift alt Ksi[a]
Ξ0
bb

u

b

b
1/2* 1/2* +*0 0 0 -2
Çift alt Ksi[a]
Ξ-
bb

d

b

b
1/2* 1/2* +*-1 0 0 -2
Tılsımlı alt Ksi[a]
Ξ+
cb

u

c

b
1/2* 1/2* ++1 0 +1 -1
Tılsımlı alt Ksi[a]
Ξ0
cb

d

c

b
1/2* 1/2* +*0 0 +1 -1
  1. ^ a b c d e f Parçacık (veya nicelik) gözlemlenmedi ya da tanımlanmadı
  2. ^ a b c Bu veri hakkında bazı tartışmalar vardır (kaynakçaya bakınız)
  3. ^ Bu değer aslında, jet içere aynı işaretli
    Ξ
    ±
    l
    ± çiftine bozunan b baryonlarının ortalama yaşam sürelerinin ölçümüdür. Karışımın tahminen
    Ξ
    b
    ile daha az miktarda
    Λ
    b
    parçacıklarından oluştuğu tahmin edilmektedir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Armenteros, R. (1952). "The properties of charged V-particles". Philosophical Magazine (İngilizce). 43 (341). s. 597. doi:10.1080/14786440608520216. 
  2. ^ Alvarez, L. W. (1959). "Neutral Cascade Hyperon Event". Physical Review Letters (İngilizce). 2 (5). s. 215. Bibcode:1959PhRvL...2..215A. doi:10.1103/PhysRevLett.2.215. 26 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  3. ^ Nave, R. "The Xi Baryon" (İngilizce). HyperPhysics. 15 Mart 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  4. ^ a b Abazov, V. et al. (D0 iş birliği) (2007). "Direct observation of the strange b baryon
    Ξ-
    b
    ". Physical Review Letters (İngilizce). 99 (5). s. 52001. arXiv:0706.1690 $2. Bibcode:2007PhRvL..99e2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. hdl:10211.3/194385. PMID 17930744.
     
  5. ^ "Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon" (Basın açıklaması) (İngilizce). Fermilab. 13 Haziran 2007. 20 Haziran 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  6. ^ "Back-to-Back b Baryons in Batavia" (Basın açıklaması) (İngilizce). Fermilab. 25 Haziran 2007. 4 Temmuz 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  7. ^ a b Aaltonen, T. et al. (CDF iş birliği) (2007). "Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-". Physical Review Letters (İngilizce). 99 (5). s. 52002. arXiv:0707.0589 $2. Bibcode:2007PhRvL..99e2002A. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. hdl:10261/8530. PMID 17930745. 
  8. ^ Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle listings – Xi0" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). ss. 1-1232. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 30 Ocak 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  9. ^ Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle listings – Xi" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). ss. 1-1232. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 11 Şubat 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  10. ^ a b Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle Listings – Xi(1530)" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). ss. 1-1232. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 24 Ocak 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  11. ^ a b c d Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle listings – Charmed baryons" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). s. 1-1232. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 11 Şubat 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  12. ^ "The LHCb experiment is charmed to announce observation of a new particle with two heavy quarks" (İngilizce). Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi. 6 Temmuz 2017. 13 Ekim 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  13. ^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  14. ^ Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle listings – Ξ+cc" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). s. 1. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 30 Ocak 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  15. ^ a b Yao, W. M. et al. (Particle Data Group) (2006). "Particle listings – Xib" (PDF). Journal of Physics G (İngilizce). 33 (1). ss. 1-1232. arXiv:astro-ph/0601168 $2. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. 26 Ocak 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 25 Eylül 2018. 
  16. ^ Aaltonen, T. et al. (CDF iş birliği) (2007). "Observation and mass measurement of the baryon
    Ξ-
    b
    ". Physical Review Letters. 99 (5). s. 052002. arXiv:0707.0589 $2. Bibcode:2007PhRvL..99e2002A. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. hdl:10261/8530. PMID 17930745.
     
  17. ^ a b Aaij, R; ve diğerleri. (LHCb iş birliği) (18 Kasım 2014). "Observation of two new Ξb baryon resonances". Physical Review Letters (İngilizce). 114 (6). s. 062004. arXiv:1411.4849 $2. Bibcode:2015PhRvL.114f2004A. doi:10.1103/PhysRevLett.114.062004. PMID 25723210. 
  18. ^ Aaij, R.; ve diğerleri. (CMS iş birliği) (2018). "Observation of a new Ξb resonance". Physical Review Letters (İngilizce). 121 (72002). s. 072002. arXiv:1805.09418 $2. doi:10.1103/PhysRevLett.121.072002. PMID 30169090. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kuark</span> Temel parçacık türü

Kuark, bir tür temel parçacık ve maddenin temel bileşenlerinden biridir. Kuarklar, bir araya gelerek hadronlar olarak bilinen bileşik parçacıkları oluşturur. Bunların en kararlıları, atom çekirdeğinin bileşenleri proton ve nötrondur. Renk hapsi olarak bilinen olgudan ötürü kuarklar asla yalnız bir şekilde bulunmaz, yalnızca baryonlar ve mezonlar gibi hadronlar dahilinde bulunabilir. Bu sebeple kuarklar hakkında bilinenlerin çoğu hadronların gözlenmesi sonucunda elde edilmiştir.

Parçacık fiziğinde bir hadron, güçlü etkileşim tarafından bir arada tutulan taneciklerden oluşan bir bileşik parçacıktır.

Kuark yıldızı, son derece yüksek çekirdek sıcaklığı ve basıncının çekirdek parçacıklarını, başıboş kuarklardan oluşan sürekli bir madde hali olan kuark maddesini oluşturmaya zorladığı, varsayımsal bir sıkışık, egzotik yıldız türüdür.

Yukarı kuark en hafif kuarktır, temel bir parçacıktır ve maddenin önemli bir bileşenidir. Aşağı kuarkla birlikte atom çekirdeğini meydana getiren proton ve nötronu oluşturur. Birinci nesil olarak sınıflandırılırlar. Elektrik yükü +2/3 e olup çıplak kütleleri 2,2+0,5
-0,4
 MeV/c2
olarak ölçülmüştür. Bütün kuarklar gibi yukarı kuark da 1/2 spine sahip temel fermiyondur ve dört temel etkileşimin hepsinden etkilenir. Yukarı kuarkın antiparçacığı olan yukarı antikuark ile elektriksel yük işareti gibi birkaç özellikte farklılaşır.

Savas Dimopoulos Stanford Üniversitesi'nde bir parçacık fizikçisidir. İstanbul'da Yunan bir ailenin çocuğu olarak doğdu ve daha sonra 1950'lerde ve 1960'larda Türkiye'de meydana gelen etnik gerginlikler nedeniyle Atina'ya taşındı. Dimopoulos, Houston Üniversitesi'nde lisans öğrencisi olarak okudu. Chicago Üniversitesi'ne gitti doktora çalışmaları için Yoichiro Nambu yanında çalıştı. Dimopoulos, 1979 yılında doktorasını tamamladıktan sonra 1980 yılında Stanford Üniversitesi'nde bir öğretim üyeliği pozisyonu almadan önce kısa süreli olarak Columbia Üniversitesi'ne gitti. 1981 ve 1982 yıllarında Michigan Üniversitesi, Harvard Üniversitesi ve Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara ile ilişik kurdu. 1994 ile 1997 yılları arasında Stanford Üniversitesi'nden ayrıldı ve CERN tarafından istihdam edildi.

Preonlar parçacık fiziğinde, kuarklar ve leptonların altparçacıkları olan nokta parçacıklardır. Terim 1974’te, Jogesh Pati ve Muhammed Abdüsselam tarafından oluşturulmuştur. Preon modellerine olan ilgi, 1980’lerde zirve noktasına ulaşmıştır ancak parçacık fiziği Standart Model'i, fiziğin kendisini en başarılı şekilde tanımlamaya devam ettiğinden ve lepton ile kuark kompozitleri hakkında hiçbir deneysel veri bulunmadığından dolayı bu ilgi azalmıştır.

Tetrakuark, parçacık fiziğinde, dört valans kuarktan oluşan ve varlığı tahmin edilmesine karşın henüz kanıtlanamamış egzotik mezondur. Prensipte, bir tetrakuark durumu kuantum renk dinamiği içinde yer alabilmektedir.

Baryon sayısı veya baryon numarası, parçacık fiziğinde bir sistemin kesinlikle korunan toplam kuantum sayısıdır. Tanımlanması

<span class="mw-page-title-main">Pentakuark</span>

Pentakuark, birbirlerine bağlı durumdaki dört kuark ile bir antikuarktan oluşan atomaltı parçacıktır. Kuarkların +1/3, antikuarkların ise - 1/3 baryon sayısına sahip olmalarından ötürü pentakuarkların toplam baryon sayısı 1'dir ve bu da pentakuarkların baryon olarak tanımlanmasını sağlar. Normal baryonların aksine üç değil de beş kuark bulundurmasından ötürü egzotik baryon olarak sınıflandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Egzotik hadron</span>

Egzotik hadron, kuarklar ile gluonlardan meydana gelen, sıradan hadronların aksine iki ya da üç kuarktan fazlasını içeren atomaltı parçacıktır. Egzotik baryonlar, üç kuarka sahip sıradan baryonlardan; egzotik mezonlar ise birer kuark ve antikuarka sahip sıradan mezonlardan ayrılır. Teoride, renk yükü beyaz olduğu müddetçe bir hadronun kuark sayısında herhangi bir limit yoktur.

<span class="mw-page-title-main">Baryonlar listesi</span> Vikimedya liste maddesi

Baryonlar, üç kuarktan meydana gelen bileşik parçacıklardır. Birer kuark ile antikuarktan oluşan bozonlar gibi baryonlar da, yalnızca kuark veya antikuarkların oluşturduğu parçacıkların yer aldığı hadronlar grubuna dahildir. Kuarklardan meydana geldiği için baryonlarda güçlü etkileşim görülür. Her bir baryonun, kendisine karşılık gelen ve antibaryon olarak adlandırılan birer antiparçacık vardır. Antibaryonlarda, her bir kuark yerine bu kuarklara karşılık gelen antikuarklar bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Derin inelastik saçılma</span>

Derin inelastik saçılma, elektron, müon ve nötrino kullanarak hadronların iç yapılarının incelenmesi işlemidir. 1968'de, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda yapılan derin inelastik saçılma deneyleri sayesinde, daha önceleri teorik olarak varlığı tahmin edilen kuarkların varlığına dair ilk somut veriler elde edilmiştir.

Parton, Richard Feynman tarafından ortaya atılan bir hadron modelidir. Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi'nde (SLAC) 1968 yılında yapılan derin inelastik saçılma deneyleri, protonun daha küçük, nokta benzeri parçacıklardan oluştuğunu ve böylece bir temel parçacık olmadığını gösterdi. O dönemde fizikçiler bu nesneleri kuarklar ile ilişkilendirmek konusunda tereddütlü olduklarından parçacıklar, Feynman tarafından türetilen "parton" olarak adlandırdı. Bu deneyler sırasında gözlemlenen cisimler, diğer çeşnilerin de keşfedilmesiyle daha sonra yukarı ve aşağı kuark olarak tanımlanacaktı. Buna rağmen parton, hadronların bileşenlerini tanımlayan ortak bir terim olarak kullanımda kaldı.

<span class="mw-page-title-main">Sekiz katlı yol</span> atomaltı hadronların organize oluşlarının teorisi

Sekiz katlı yol, atomaltı hadronların organize oluşlarının teorisidir. Bu isim Amerikalı fizikçi Murray Gell-Mann tarafından Budizmin sekiz aşamalı asil yol' una ima ederek verilmiştir. Bu teori kuark modelinin gelişmesine imkân sağladı. Buna eşdeğer bir teori, bundan bağımsız şekilde, İsrailli fizikçi Yuval Ne'eman tarafından ortaya atıldı.

<span class="mw-page-title-main">J/psi mezonu</span>

J/psi mezonu veya psion bir atomaltı parçacık. Bir tane tılsım kuark ve bir de tılsım antikuarktan oluşan bir çeşni değiştiren yüksüz mezonudur. Bir tılsım kuark ve bir tılsım antikuarkın bağlı hali ile oluşan mezonlar "karmoniyum" olarak anılır. En yaygın karmoniyum, düşük değişim kütlesi, 3.0969 GeV/c23,0969 GeV/c2 yani ηc̅ ' nin (2.9836 GeV/c22,9836 GeV/c2) biraz üzerinde, sebebi ile J/psi mezondur. Bu mezon ortalama 7.2×10−21 s7,2×10-21 s ömre sahiptir.Fakat bu süre tahmin edilen 1000 kat daha uzundur.

Hadronlaşma veya hadronizasyon, hadronların kuarklar ve gluonların dışında oluşma işlemidir. Bu olay, kuarklar ve gluanların oluştuğu bir parçacık çarpıştırıcıda yüksek enerjili bir çarpışma ile olur. Renk hapsi nedeni ile kuarklar ve hadronlar kendi başlarına var olamazlar. Standart Model'e göre, bunlar vakumdan spontane şekilde oluşmuş kuarklar ve antikuarklar ile birleşerek hadronları oluştururlar. Hadronlaşmanın kuantum renk dinamikleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır ama birkaç olgu çalışmasında modellenip parametrize edilmiştir. Bu çalışmalardan biri Lund ip modelidir. Aynı zamanda uzun menzil kuantum renk dinamiği yaklaşım şemaları da mevcuttur.

Parçacık fiziğinde asimptotik özgürlük, enerji ölçeği yükseldikçe ve ilgili uzunluk ölçeği azaldıkça iki parçacık arası bağın asimptotik olarak zayıf olmasına sebebiyet veren ayar teorilerinin özelliklerinden biridir.

Renk süperiletkenliği eğer baryon yoğunluğu yeterince yüksekse (nükleer yoğunluğun üzerinde) ve sıcaklık çok yüksek değilse (1012 kelvinden) kuark maddesinde var olduğu düşünülen olgu. Süperiletkenlik renkleri fazları, kaurkların Fermi sıvısıyla sadece zayıfça etkileşen, normal fazlara zıttır.

Delta baryonları, üç adet yukarı ya da aşağı kuarka sahip, Δ sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur.
Δ++
,
Δ+
(uud),
Δ0
(udd) ve
Δ-
(ddd) olmak üzere dört adet delta baryonu mevcuttur ve bunlar sırasıyla +2, +1, 0 ve -1 temel yüklerine sahiplerdir.

Omega baryonları, birinci çeşni nesillerinden (yukarı ve aşağı kuarklar) herhangi birini içermeyen, daha yüksek çeşnili nesillerinden (garip, tılsım ve alt kuarklar) üç kuarka sahip, Ω sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Hadronlaşma için gereken güçlü etkileşim süresinin altında (5×10-25 s) ortalama yaşam süresine sahip olmaları nedeniyle üst kuark içeren bir omega baryonu gözlemlenmemiş ve gözlemlenmesi de beklenmemektedir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur, toplam izospinleri 0'dır ve nötr olabildikleri gibi +1 temel yüke sahip olabilirler. Üç garip kuarktan oluşan
Ω-
, 1964 yılında gözlemlenmiştir ve keşfedilen ilk omega baryonudur.