首页 >
J/ψ介子
✍ dations ◷ 2025-04-25 07:17:41 #J/ψ介子
5.5208*10-27千克J/ψ介子是一种次原子粒子,属于介子,由一枚粲夸克和一枚反粲夸克组成。它是由粲夸克和反粲夸克组成的次原子粒子当中第一个激发态。它的质量为3096.9兆电子伏特/c2,平均寿命为7.2*10-21秒。两个互相之间独立的研究组分别首次发现了J/ψ介子。其中一个组是伯顿·里克特领导的史丹佛直线加速器中心,另一个组是麻省理工学院丁肇中领导的布鲁克黑文国家实验室。他们得知彼此发现了同一粒子,并同时于1974年11月11日发表了他们的发现。这个发现后粒子物理学发生了巨大的改变,这个改变有时也被称为“十一月革命”。1976年,里克特和丁肇中因为这个发现分享诺贝尔物理学奖。J/ψ介子的发现背景即有理论成分也有实验成分。在1960年代里第一代夸克理论发表。按照这个理论质子、中子、所有其它重子以及所有介子都是由三种被称为夸克的粒子组成的。这三种夸克分别属于三种不同的“味”,它们分别是上夸克、下夸克和奇异夸克。虽然这个理论能够把当时存在的众多粒子归结为全部是由这三种夸克组成,当时的物理学家认为这个理论只是数学制造的幻影,它们只不过体现了更深的物理原理。从1969年开始在斯坦福国家加速器实验室进行的深度非弹性散射提供了质子是由更微小的粒子组成的实验迹象。当时还不清楚这些粒子是不是夸克还是其它什么东西。此后的许多实验逐渐地探测了次质子粒子的特征,这些实验显示它们可能的确是已经理论预言的夸克。在理论方面杰拉德·特·胡夫特1971年发现如何计算树图以外的带有自发对称性破缺的规范场论后这个理论能够被用来彻底解释弱相互作用。1973年发现的W及Z玻色子是弱电相互作用最早的实验迹象。1973年渐近自由被确定后夸克规范场论成为强相互作用的理论基础。但是简单地把电弱理论和夸克模型结合到一起导致理论预言与实验相违的衰变模型,尤其是它预言了Z玻色子参与的奇异夸克变化为下夸克的衰变。这样的衰变从来没有被观察到过。1970年谢尔登·格拉肖、约翰·艾利奥朴勒斯和鲁茨阿诺·麦阿尼预言假如还有一种夸克粲夸克存在的话,奇异夸克和下夸克之间就不必互相转变。1974年夏这篇论文导致了可能存在粲夸克和反粲夸克组成的介子的预言。但是这些预言没有受到重视。里克特和丁肇中并没有特意要证实这些理论,他们的实验目的主要是探索新的能量领域。由于J/ψ介子几乎是同时被发现的,因此它是所有基本粒子中唯一由两个字母作为名称的粒子。里克特把它称为SP,这个名称是按照斯坦福国家加速器实验室的加速器SPEAR命名的,但是他的同事们均不喜欢这个名字。因此他察看哪些希腊字母还没有被用作粒子名称。他推翻了Ι,因为这个字母代表“不重要”,最后他选择了ψ。有意思的是火花室图像里的J/ψ介子往往看上去像ψ。丁肇中则选择了J。这个字母是K前一个字母,而K介子则是奇异夸克组成的相应介子,当时已经被发现。由于科学社群觉得无论采用任一方命名的名称,都对另一方发现者的命名权不公平,因此大多数此后的论文都把这个粒子并列称之为J/ψ介子。J/ψ介子的第一激发态被写作ψ',有时也被写作ψ(2S)或者按照其兆电子伏特质量写作ψ(3686)。其它激发态也适用ψ和量子态(假如已知的话)或者质量来表示。由于里克特的实验组自己就发现了四个激发态,因此一般在描述激发态的时候单单写成ψ而不并列J。曾经流传一种说法,因为他自己中文姓氏“丁”和英文字母“J”类似,所以命名为J粒子,其实这是一个美丽的误会。真正的意思“J”在量子力学上代表电流、光,而J粒子和光、电有密切的关系,所以就命名为J粒子。在一个炙热的量子色力学物质中假如温度非常高的话J/ψ介子和它的激发态可能会熔化。这是被预言的夸克-胶子等离子体形成的一个迹象。截至2011年,欧洲核子研究组织的超级质子同步加速器(SPS)、布克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)以及欧洲核子研究组织的大型强子对撞机(LHC)做的重离子实验都观察到了这样的事实:重离子碰撞中产生的J/ψ比由核子对撞的简单叠加所计算出的产额要小,这一现象的原因还在探讨之中。其原因是要计算有多少J/ψ介子熔合了首先需要知道碰撞之初有多少J/ψ产生了,同时夸克胶子等离子体中也可能有J/ψ介子产生。因此在碰撞初始状态中还有许多未知数。也有理论认为,这个过程在超级质子同步加速器中不是导致J/ψ介子的消失,而是导致其生产。由于夸克胶子等离子体中众多粲夸克的存在,更多J/ψ介子会产生。此外含粲的B介子(
B
c
{displaystyle B_{c}}
介子)也可能提供夸克自由运动的迹象。由于OZI规则J/ψ介子的强子衰变很少。这个效应大大延长了该粒子的寿命。因此它的衰变宽度仅为93.2±2.1千电子伏特。因此J/ψ介子的电磁衰变能够与强子衰变竞争。
相关
- 氟氧头孢氟氧头孢(英语:Flomoxef,INN) 是一种头孢菌素类的抗生素,属于氧头孢烯(英语:oxacephem)。氟氧头孢曾被分类为第二代及第四代的头孢菌素。相较于其他的传统头孢菌素,其还增加对厌氧菌
- 美国肺脏协会美国肺脏协会(American Lung Association, ALA)是一个非营利的组织, "战胜一切形式的肺病、 特别注重哮喘、吸烟控制及环境健康"。 美国肺脏协会的资助来自民众捐款、公司资
- 地平说地平说是一种世界观,目前的流行的地平说被科学共同体广泛认定为伪科学。地平说与地圆说相对,认为地表是平面,而不是一个巨大的球面。这种观点是绝大多数民族古代长期持有的观点
- 分布式计算在计算机科学中,分布式计算(英语:Distributed computing),又译为分散式运算。这个研究领域,主要研究分布式系统(Distributed system)如何进行计算。分布式系统是一组电脑,透过网络相
- 西欧联盟西欧联盟(英语:Western European Union,简称WEU;法语:Union de l'Europe occidentale,简称UEO)是西欧各国以1948年的布鲁塞尔条约为基础而成立的建立的军事暨防卫性组织,其总部设于
- 国乐中国传统音乐通常泛指形成于清代以前的中国、并传承至今的的各种音乐。从音乐的表现形态来看,可分为合奏器乐、独奏器乐、戏曲音乐、歌舞音乐、说唱音乐、歌乐、宗教音乐等等
- 库恩里夏德·库恩(德语:Richard Kuhn,1900年12月3日-1967年8月1日)生于奥地利维也纳,奥地利裔德国化学家,1939年获得1938年度的诺贝尔化学奖;1942年获得歌德奖。1967年逝于德国海德堡。1
- 林登·约翰逊林登·贝恩斯·约翰逊(英语:Lyndon Baines Johnson,1908年8月27日-1973年1月22日),时常缩写称LBJ,美国政治人物,1963年至1969年担任第36任美国总统,1961年至1963年于约翰·肯尼迪任下
- 来孙孙是指子女的子女,男性称孙儿或孙子,女性称孙女。在父系社会,儿子的子女称为“内孙”或者“孙”,女儿的子女称为“外孙”。而自己的孙或外孙就称自己为祖父母或外祖父母。另外,闽
- span style=color:#0055AA;大气/span地球大气层,又称大气圈,因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地,大气圈没有确切的上界,在离地表2000-16000公里高空仍有稀薄的气体和基本