反粒子是相對于正常粒子而言的,它們的質(zhì)量、壽命、自旋都與正常粒子相同,但是所有的內(nèi)部相加性量子數(shù)(比如電荷、重子數(shù)、奇異數(shù)等)都與正常粒子大小相同、符號相反。有一些粒子的所有內(nèi)部相加性量子數(shù)都為0,這樣的粒子叫做純中性粒子,反粒子就是它本身,比如光子、π介子等。并不是粒子物理學(xué)中的每種粒子都有這種意義上的反粒子,中微子就沒有反粒子,反中微子的定義與此不同。

反粒子的概念首先是1928年由英國物理學(xué)家狄拉克在他的空穴理論中提出的。1932年在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)了正電子,證實(shí)了狄拉克的預(yù)言。1956年美國物理學(xué)家歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)在勞倫斯-伯克利國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),狄拉克的空穴理論對玻色子不適用,因而不能解釋所有的粒子和反粒子。根據(jù)量子場論,粒子被看作是場的激發(fā)態(tài),而反粒子就是這種激發(fā)態(tài)對應(yīng)的復(fù)共軛激發(fā)態(tài)。

Υ介子造價信息

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底夸克是帶有電荷?1?3e的 第三代夸克,又稱為美夸克。雖然量子色動力學(xué)描述每一種夸克的方法都很類似,由于底夸克帶有很大的裸質(zhì)量(約為4.2GeV/c2,稍微多過質(zhì)子質(zhì)量的四倍),而且CKM矩陣的元素VubVcb的數(shù)值很小,因此底夸克擁有獨(dú)特的標(biāo)簽。當(dāng)做實(shí)驗(yàn)時,使用一種稱為底貼簽的技術(shù),可以很容易地辨識出它的蹤跡。由于CP破壞涉及到三代的夸克,因此研究CP破壞比較合適使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar實(shí)驗(yàn)、Belle實(shí)驗(yàn)與LHCb實(shí)驗(yàn)都正在進(jìn)行這類實(shí)驗(yàn)。

幾乎所有頂夸克的衰變都會產(chǎn)生底夸克,希格斯玻色子的衰變也常會產(chǎn)生底夸克。1973年,為了解釋CP破壞,物理學(xué)者小林誠與益川敏英預(yù)言底夸克的存在。海姆·哈拉里在1975年將這粒子命名為底夸克。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的利昂·萊德曼研究團(tuán)隊(duì)于1977年做通過粒子碰撞實(shí)驗(yàn)制成底夸克偶素,從而發(fā)現(xiàn)底夸克。由于“發(fā)現(xiàn)對稱性破缺的來源,并預(yù)測了至少三大類夸克在自然界中的存在”,小林誠與益川敏英榮獲2008年諾貝爾物理學(xué)獎。有一些學(xué)者稱底夸克為“美夸克”,但至今為止,“底夸克”仍舊是最常用的名稱。

Υ介子(?)是一種由底夸克和它的反粒子構(gòu)成的無味的介子。它由費(fèi)米國立加速器實(shí)驗(yàn)室的E288協(xié)作于1977年發(fā)現(xiàn),領(lǐng)導(dǎo)者為1988年諾貝爾物理學(xué)獎得主利昂·萊德曼。這也是第一種被發(fā)現(xiàn)的含有底夸克的離子,因?yàn)樗钶p,生成時不需要其他大質(zhì)量的離子。它的平均壽命為1.21×10-20s,質(zhì)量約為9.46GeV/c2。

Υ介子反粒子常見問題

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  • Oops-Leon,1976年時錯誤報(bào)道的一種質(zhì)量更輕的相似粒子。

  • 夸克偶素,由夸克和相應(yīng)的反夸克形成的偶素。

  • φ粒子是奇夸克的類似態(tài)。

  • J/ψ粒子是粲夸克的類似態(tài)。

2100433B

Υ介子反粒子文獻(xiàn)

粒子沖擊鉆井粒子分級裝置原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 粒子沖擊鉆井粒子分級裝置原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

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粒子沖擊鉆井破巖是以高速球形硬質(zhì)鋼粒子沖擊破巖為主,以高速水力破巖和機(jī)械牙齒破巖為輔的一種新的鉆井破巖方法。在粒子沖擊鉆井技術(shù)的地面固相控制系統(tǒng)中,井底沖擊破巖后鉆井液中完好的鋼球粒子與表面破損體積不足完好粒子一半的壞粒子的分離是重要的一個環(huán)節(jié),而粒子分級裝置就是為了實(shí)現(xiàn)好壞粒子的分離而專門設(shè)計(jì)的一種新型的裝置。此裝置提出了綜合利用離心力和氣流拖拽力的方法來解決這種好壞粒子的分離問題,并進(jìn)行了實(shí)例論證。在此基礎(chǔ)上,完成了粒子分級裝置的關(guān)鍵部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),解決了粒子鉆井粒子固控系統(tǒng)中好壞粒子分離的技術(shù)難題。由實(shí)驗(yàn)可知該裝置能夠較為有效地解決好壞粒子分離問題,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站報(bào)道,美國能源部最近向印第安納大學(xué)能量和物質(zhì)探測中心的一個研究團(tuán)隊(duì)提供了120萬美元的資金,資助他們創(chuàng)建一種新的超精確的粒子探測器BelleⅡ,從而用于調(diào)查一些似乎違背基本的物理學(xué)法則的基本粒子奇特的屬性和行為。研究人員表示,新型探測器收集到的數(shù)據(jù)有望“打開新物理學(xué)的大門”或開啟“超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)”。

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在粒子物理學(xué)中,ρ介子是一種壽命短的強(qiáng)子,它的同位旋三重態(tài)是由ρ 、ρ0及ρ?所表示。除了π介子及K介子,ρ介子是最輕的強(qiáng)相互作用粒子,三種態(tài)的質(zhì)量都大概在770MeV左右。ρ 及ρ0間應(yīng)該有一個小的質(zhì)量差,是由粒子自身的電磁能所造成的,同時輕夸克質(zhì)量所造成的同位旋破缺也會帶來一點(diǎn)的質(zhì)量差;然而,現(xiàn)時的實(shí)驗(yàn)指出這樣的質(zhì)量差差額上限為0.7 MeV。

ρ介子的壽命很短,其衰變寬度約為145 MeV,還有很奇怪的一點(diǎn)是,ρ介子的共振寬度并不能用布賴特-維格納分布(Breit-Wigner distribution)來描述。ρ介子主衰變模式的產(chǎn)物為一對π介子,其分支比達(dá)99.9%。

在重子的德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述(De Rujula-Georgi-Glashow description)中,ρ介子可被視為夸克與反夸克的束縛態(tài),同時也是π介子的受激版本。跟π介子不一樣的是,ρ介子的自旋j=1(矢量介子),而且質(zhì)量要大很多。π介子和ρ介子的質(zhì)量差,是來自夸克與反夸克間一股大的超精細(xì)相互作用。但德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述則用意外來解釋這質(zhì)量差,而不是手性對稱破缺,因此這點(diǎn)也成為了反對該描述的主要根據(jù)。

ρ介子可被視為自發(fā)破缺規(guī)范對稱的規(guī)范玻色子,具有突現(xiàn)的局部特點(diǎn)(從QCD而來)。注意破缺的規(guī)范對稱(也叫隱藏局部對稱),與作用于味的總體手性對稱是有區(qū)別的。哈沃德·喬吉在他的一篇論文《手性對稱的矢量極限》中,就有描述這一點(diǎn),論文中他還把大部分有關(guān)隱藏局部對稱的文獻(xiàn),歸入非線性σ模型。

μ子與同屬于輕子的電子和τ子具有相似的性質(zhì),人們至今未發(fā)現(xiàn)輕子具有任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)。歷史上曾經(jīng)將μ子稱為μ介子,但現(xiàn)代粒子物理學(xué)認(rèn)為μ子并不屬于介子。

每一種基本粒子都有與之對應(yīng)的反粒子,μ子的反粒子是反μ子(反渺子,antimuon)。反μ子(μ )與μ子(μ-)相比只是帶一個單位的正電荷,質(zhì)量、自旋等性質(zhì)完全相同,因此又叫做正μ子。

與其他帶電的輕子一樣,μ子有一個與之伴隨的中微子——μ中微子(νμ)。μ中微子與電中微子νe參與的反應(yīng)不同,是兩種不同的粒子。

μ子的質(zhì)量為105.7MeV/c2,大約是電子質(zhì)量的200倍。由于μ子的性質(zhì)與電子相似,因而可以把μ子想象成一個“加重版”的電子。由于質(zhì)量更大,μ子在電磁場中的加速和偏轉(zhuǎn)比電子要慢,發(fā)出的軔致輻射也較電子少,這使得μ子比相同能量的電子能夠穿透更厚的物質(zhì)。例如,宇宙射線中的μ子能夠穿透厚達(dá)數(shù)百千米的大氣層到達(dá)地表,甚至能到達(dá)數(shù)百米深的礦井之中。

μ子的質(zhì)量和能量遠(yuǎn)大于常見放射性衰變的衰變能,因此μ子不能通過放射性衰變產(chǎn)生。μ子可以在加速器上進(jìn)行的高能物理實(shí)驗(yàn)中通過強(qiáng)子參與的核反應(yīng)產(chǎn)生,此外,宇宙射線與地球大氣作用也會產(chǎn)生大量μ子,這也是已知唯一的天然的μ子來源。

μ子是一種不穩(wěn)定的亞原子粒子,平均壽命為2.2微秒。與其他不穩(wěn)定的亞原子粒子相比,μ子的壽命相對較長(僅短于中子的881.5秒)。

重子(Baryon)是一個現(xiàn)代粒子物理學(xué)名詞,在標(biāo)準(zhǔn)模型理論中,“重子”這一名詞是指由三個夸克(或者三個反夸克組成的“反重子”)組成的復(fù)合粒子。在這理論中它是強(qiáng)子的一類。值得注意的是,因?yàn)橹刈訉儆趶?fù)合粒子,所以“不是”基本粒子。最常見的重子有組成日常物質(zhì)原子核的質(zhì)子和中子,合稱為核子。其它重子中,有比這兩種粒子更重的粒子,所謂的超子。重子這個稱呼是指其質(zhì)量相對重于輕子和介于兩者之間的介子起的。

重子是強(qiáng)相互作用的費(fèi)米子,也就是說它們遵守費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)和泡利不相容原理,它們通過組成它們的夸克參加強(qiáng)相互作用。同時它們也參加弱相互作用和引力。帶電荷的重子也參加電磁力作用。

重子與由一個夸克和一個反夸克組成的介子一起被合稱為強(qiáng)子。強(qiáng)子是所有強(qiáng)相互作用的粒子的總稱。

質(zhì)子是唯一獨(dú)立穩(wěn)定的重子。中子假如不與其它中子或者質(zhì)子一起組成原子核的話就不會穩(wěn)定,并產(chǎn)生衰變。

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