底夸克

✍ dations ◷ 2025-06-28 02:50:20 #基本粒子,夸克

底夸克是带有电荷−1⁄3 e的 第三代夸克,又称为美夸克。虽然量子色动力学描述每一种夸克的方法都很类似,由于底夸克带有很大的裸质量(英语:bare mass)(约为7000420000000000000♠4.2 GeV/2,:135稍微多过质子质量的四倍),而且CKM矩阵的元素ubcb的数值很小,因此底夸克拥有独特的标签。当做实验时,使用一种称为底贴签(英语:b_tagging)的技术,可以很容易地辨识出它的踪迹。由于CP破坏涉及到三代的夸克,因此研究CP破坏比较合适使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar实验、Belle实验与LHCb实验都正在进行这类实验。

几乎所有顶夸克的衰变都会产生底夸克,希格斯玻色子的衰变也常会产生底夸克。1973年,为了解释CP破坏,物理学者小林诚与益川敏英预言底夸克的存在。海姆·哈拉里(英语:Haim Harari)在1975年将这粒子命名为底夸克。费米实验室的利昂·莱德曼研究团队于1977年做通过粒子碰撞实验制成 底夸克偶素,从而发现底夸克。 由于“发现对称性破缺的来源,并预测了至少三大类夸克在自然界中的存在”,小林诚与益川敏英荣获2008年诺贝尔物理学奖。有一些学者称底夸克为“美夸克”,但至今为止,“底夸克”仍旧是最常用的名称。

通过弱相对作用,底夸克可以衰变为上夸克或粲夸克。这类衰变被CKM矩阵所抑制(ub=0.0040、cb=0.04,数值很小)。底夸克很想衰变为顶夸克(tb=0.9991),但是由于底夸克的质量小于顶夸克,因此不能衰变为顶夸克,所以,底夸克的平均寿命为比较长的1.3×10−12 s,而每当底夸克衰变时,它比较常衰变为粲夸克。:327-329

以下列出一些含有底夸克的强子:

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