Quark b

From Wikipedia, the free encyclopedia

El quark b, també anomenat quark fons o quark bellesa (del seu nom anglès bottom o beauty), és un quark de tercera generació amb una càrrega elèctrica elemental de - 1/3 e. Malgrat que la cromodinàmica quàntica descriu tots els quarks de manera similar, el quark b té una massa força gran (al voltant de 4.200 MeV/c²,[2] una mica més de quatre vegades la massa d'un protó), això combinat amb els baixos valors d'elements de Vub i Vcb de la matriu CKM, proporciona una signatura distintiva que fa que sigui relativament fàcil d'identificar experimentalment usant una tècnica anomenada B-tagging (B-etiquetatge). Atès que la tercera generació de quarks és necessària a causa de la violació CP, els mesons que contenen el quark b són les partícules més fàcils d'usar per a investigar aquest fenomen; en aquest sentit, es duen a terme els experiments BaBar i Belle. El quark b també és notable, ja que és un producte de gairebé totes les desintegracions dels quarks t, i també seria un producte de la desintegració de l'hipotètic bosó de Higgs.

Quick facts: Classificació, Composició, Grup, Generació, I...
Quark b
Classificacióquark i partícula elemental
ComposicióPartícula elemental
GrupQuark
GeneracióTercera
InteraccionsInteracció dèbil, forta, electromagnètica i gravitatòria
EstatDescoberta
Símbolb
AntipartículaAntiquark b b
TeoritzacióM. Kobayashi i T. Maskawa
DescobertaLeon M. Lederman[1]
Massa4,19+0,18
−0,06
 GeV/c² (Esquema MS)[2]
4,67+0,18
−0,06
 GeV/c² (Esquema 1S)[2]
Càrrega elèctrica13 e
Càrrega de colorBlau, verd o vermell
Espín12
Weak isospin projection LH: −12, RH: 0
Hipercàrrega dèbil LH: 13, RH: −23
Paritat1
Número de partícula de Monte Carlo5
Close

L'antipartícula del quark b és l'antiquark b, que només es diferencia perquè algunes de les seves propietats són d'igual magnitud, però de signe oposat.

El quark b va ser teoritzat el 1973 pels físics Makoto Kobayashi i Toshihide Maskawa per tal d'explicar la violació CP.[3] El nom de "fons" (bottom en anglès) va ser introduït el 1975 pel físic teòric israelià Haim Harari.[4][5] El quark b va ser descobert el 1977 al Fermilab per l'equip dirigit per Leon Max Lederman, quan van observar que les col·lisions produïen bottomonium.[1][6][7] Kobayashi i Maskawa van guanyar el Premi Nobel de Física del 2008 per la seva explicació de la violació CP.[8][9]

El quark b pot desintegrar-se o bé en un quarks u o en un quark c mitjançant la interacció feble. Ambdues desintegracions són suprimides per la matriu CKM, provocant que la mitjana de vida de la majoria dels quarks b sigui una mica superior (~10-12 s) a la dels quarks c (~10-13 s), però inferior a la dels quarks s (de ~10-10 a ~10-8 s).