Ξ粒子

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粒子物理学中,Ξ粒子是一类由一个较轻的第一代夸克和两个较重的夸克(可以是第二代夸克或第三代夸克)组成的重子。这类粒子因其不稳定性也被称作“级联粒子”(cascade particles)——它们能在极短的时间内通过一系列的衰变转化为较轻的稳定粒子。第一个Ξ粒子于1964年于美国布克海文国家实验室被发现[1]

2007年12月,美国费米实验室公布了在D0实验Ξ
b
粒子费米实验室碰撞探测器(CDF)被发现。该粒子也被称作级联B粒子(cascade B),它是第一个被发现的、由三个不同的夸克(一个下夸克、一个奇夸克及一个底夸克)组成的次原子粒子。关于Ξ
b
的粒子质量,D0合作组CDF合作组公布的数据有所出入,分别为5.774±0.019 GeV/c25.7929±0.0030 GeV/c2粒子数据组(PDG)中提供的数据为平均值5.7924±0.0030 GeV/c2

除有特別註明,Ξ粒子中非上/下夸克的夸克是粲,所以 Ξ0
b
由上、粲、底夸克組成,而 Ξ0
bb
由一粒上夸克和兩粒底夸克組成。

Ξ粒子列表[编辑]

收入到此表中的项目缩写及含义:I(同位旋)、J(总角动量)、P(宇称)、Q(电荷)、S (奇異數), C(粲数)、B′(底数)、T(顶数)、B(重子数)、u(上夸克)、d(下夸克)、s(奇夸克)、c(粲夸克)、b(底夸克)和t(顶夸克)等。

各种Ξ粒子对应的反粒子只是组成上简单地由原来的夸克换成反夸克、Q、B、S、C、B′、T几项变为原来的相反数,所以没有收入到此表内。I、J和P中用红色标注的值是由夸克模型推断、未被实验认证的理论值[2][3]

Ξ粒子[4][5][6][7]
粒子 符号 夸克
组成
静质量 (MeV/c2) I JP Q (e) S C B' 平均寿命 (s) 衰变产物
Xi [8] Ξ0
u s s 1 314.86 ± 0.20 12 12+* 0 −2 0 0 2.90 ± 0.09×10−10 Λ0
+ π0
Xi [9] Ξ
d s s 1321.31 ± 0.13 12 12+* −1 −2 0 0 1.639±0.015×10−10 Λ0
+ π
Xi resonance [10] Ξ0
(1530)
u s s 1 531.80(32) 12 32+ 0 −2 0 0 Ξ

+ π

Xi resonance [10] Ξ
(1530)
d s s 1 535.0(6) 12 32+ −1 −2 0 0 Ξ

+ π

charmed Xi[11] Ξ+
c
u s c 2 467.9 ± 0.4 12 12* +* +1 −1 +1 0 4.42±0.26×10−13 Ξ+
c
衰变方式
charmed Xi[11] Ξ0
c
d s c 2 471.0 ± 0.4 12 12* +* 0 −1 +1 0 1.12+0.13
−0.10
×10−13
Ξ0
c
衰变方式
charmed Xi resonance [11] Ξ′+
c
u s c 2 575.7±3.1 12 12+ +1 −1 +1 0 Ξ+
c
+ γ (Seen)
charmed Xi resonance [11] Ξ′0
c
d s c 2 578.0±2.9 12 12+ 0 −1 +1 0 1.1×10−13 Ξ0
c
+ γ (Seen)
double charmed Xi Ξ++
cc
u c c 12* 12* +* +2 0 +2 0
double charmed Xi[a] [12] Ξ+
cc
d c c 3 518.9 ± 0.9[c] 12* 12* +* +1 0 +2 0 <3.3×10−14[a] Λ+
c
+ K
+ π+
[e]
p+
+ D+
+ K
[e]
bottom Xi [13] Ξ0
b
u s b 5 792 ± 3 12* 12* +* 0 −1 0 −1 1.42+0.28
−0.24
×10−12
[b]
Ξ
b
衰变方式
bottom Xi 或
Cascade B [13][14][15]
Ξ
b
d s b 5 792.9 ± 3.0 12* 12* +* −1 −1 0 −1 1.42×10−12 Ξ
b
衰变方式

(Ξ
+ J/ψ
was also seen)
double bottom Xi Ξ0
bb
u b b 12* 12* +* 0 0 0 −2
double bottom Xi Ξ
bb
d b b 12* 12* +* −1 0 0 −2
charmed bottom Xi Ξ+
cb
u c b 12* 12* + +1 0 +1 −1
charmed bottom Xi Ξ0
cb
d c b 12* 12* +* 0 0 +1 −1

[a] 对于该数据现在仍有争议,见参考资料。
[b] 這個實驗主要量度底重子蛻變成 a jet containing a same sign Ξ±l± pair的平均壽命. Presumably the mix is mainly Ξ
b
, with some Λ
b
.
^ 标记有该符号的粒子的某些性质未被测量或预测。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ R. Nave. The Xi Baryon. Hyperphysics. [2009-06-20]. 
  2. ^ C. Amsler et al. (2008): Particle summary tables - Baryons
  3. ^ J. G. Körner et al. (1994)
  4. ^ D0 Collaboration; Abazov, V.. Direct observation of the strange b baryon Ξ
    b
    . arXiv:0706.1690v2 [hep-ex]. 2007.
     
  5. ^ Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon. 费米实验室. 2007 [2007-06-14]. 
  6. ^ Back-to-Back b Baryons in Batavia. 费米实验室. 2007 [2007-06-25]. 
  7. ^ Aaltonen, T.; for the CDF Collaboration. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. arXiv:0707.0589 [hep-ex]. 2007. 
  8. ^ W.-M. Yao et al. Particle listings - Neutral Xi. 《物理学学报G辑》 (Journal of Physics G) (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. 
  9. ^ W.-M. Yao et al. Particle listings - Negative Xi. 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. 
  10. ^ 10.0 10.1 Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530). [2008-04-20]. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 W.-M. Yao et al. Particle listings - Charmed baryons. 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. 
  12. ^ W.-M. Yao et al. Particle listings - Double charmed positive Xi. 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. 
  13. ^ 13.0 13.1 W.-M. Yao et al. Particle listings - Bottom Xis. Journal of Physics G (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. 
  14. ^ V. M. Abazov et al. Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-. 《物理评论快报》 (Physical Review Letters). 2007, 99: 052001 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. 
  15. ^ T. Aaltonen et al. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 《物理评论快报》. 2007, 99: 052002 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. 

外部链接[编辑]