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重子列表
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重子列表,物理學名詞。
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- 重子列表
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- List of baryons
- 日文名
- バリオンの
- 法語名
- Baryon
- 德語名
- Liste der Baryonen
重子列表物質介紹
重子由三個夸克組成,相較之下介子則是由夸克-反夸克對所組成。重子與介子都屬於強子,意即單純由夸克或同時由夸克和反夸克所組成的粒子。重子的英文名稱“baryon”是來自希臘語中的“βαρύς”,意為“重的”,因為在命名當時,重子具有比其他物質粒子還要大的質量被認為是其特性之一。
直到近幾年,部分實驗證實了五夸克態粒子的存在,亦即由四個夸克與一個反夸克所組成的重子。2015年7月13日,歐洲核子研究組織的LHCb團隊宣佈,在底Λ粒子衰變模式中找到了與五夸克態吻合的結果。
[1]
因為重子是由夸克所組成的,它們也會參與強相互作用。相對而言,不是由夸克所組成的輕子就不會參與強相互作用了。著名的重子包含質子和中子,它們組成了宇宙中大多數的可見物質,然而另一個主要組成原子的粒子,也就是電子,則屬於輕子。每個重子都有各自相對應的反粒子,稱為反重子,其中,夸克被替換成了對應的反夸克。例如,一個質子是由兩個上夸克與一個下夸克所組成,而其對應的反粒子,亦即反質子,則是由兩個反上夸克與一個反下夸克所組成。
[2]
重子列表列表簡介
本列表列出了所有已知與被預測的重子,其角動量為J=12及J=32,並有着正的宇稱值。
[3-4]
- 只含有一種夸克的重子(例如 uuu 和 ddd)可以存在J=32的組態,然而J=12是泡利不相容原理所不允許的。 [5]
在本列表中的符號有:I(同位旋)、J(總角動量量子數)、P(宇稱,表示座標系鏡像變換時特徵值的奇偶性)、u(上夸克)、d(下夸克)、s(奇夸克)、c(粲夸克)、b(底夸克)、Q(電荷)、B(重子數)、S(奇異數)、C(粲數)、B′(底數)以及多種次原子粒子。
本列表並未列出反重子。然而,它們只是將所有夸克換成對應的反夸克,並將Q、B、S、C、B′等數值變號。在本表格中,有着記號的粒子表示該粒子被標準模型所預測,然而尚未被觀測到。橙色的數值表示實驗上尚未被完全確定,但其實驗結果吻合夸克模型之預測。
重子列表J12重子
粒子名稱 | 符號 | 夸克組成 | B' | 平均生命期(秒) | 通常衰變至 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
p/p+ /N+ | 938.272046(21) | 12 | 12 | +1 | 0 | 0 | 0 | 穩定 | 未被觀測 | ||
n/n0 /N0 | 939.565379(21) | 12 | 12 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8.800±0.009×10 | p+ +e− +ν e | ||
Λ0 | 1,115.683±0.006 | 0 | 12 | 0 | −1 | 0 | 0 | 2.632±0.020×10 | p+ +π− 或 n0 +π0 | ||
粲Λ | Λ+ c | 2,286.46±0.14 | 0 | 12 | +1 | 0 | +1 | 0 | 2.00±0.06×10 | 參見Λ+ c的衰變模式 | |
底Λ | Λ0 b | 5,619.4±0.6 | 0 | 12 | 0 | 0 | 0 | −1 | 1.429±0.024×10 | 參見Λ0 b的衰變模式 | |
Σ+ | 1,189.37±0.07 | 1 | 12 | +1 | −1 | 0 | 0 | 8.018±0.026×10 | p+ +π0 或 n0 +π+ | ||
Σ0 | 1,192.642±0.024 | 1 | 12 | 0 | −1 | 0 | 0 | 7.4±0.7×10 | Λ0 +γ | ||
Σ− | 1,197.449±0.030 | 1 | 12 | −1 | −1 | 0 | 0 | 1.479±0.011×10 | n0 +π− | ||
粲Σ | Σ++ c | 2,453.98±0.16 | 1 | 12 | +2 | 0 | +1 | 0 | 2.91±0.32×10 | Λ+ c+π+ | |
粲Σ | Σ+ c | 2,452.9±0.4 | 1 | 12 | +1 | 0 | +1 | 0 | >1.43×10 | Λ+ c+π0 | |
粲Σ | Σ0 c | 2,453.74±0.16 | 1 | 12 | 0 | 0 | +1 | 0 | 3.05±0.37×10 | Λ+ c+π− | |
底Σ | Σ+ b | 5,811.3+0.9 −0.8±1.7 | 1 | 12 | +1 | 0 | 0 | −1 | 6.8+2.7 −3.5×10 | Λ0 b+π+ | |
底Σ | Σ0 b | 未知 | 1 | 12 | 0 | 0 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
底Σ | Σ− b | 5,815.5+0.6 −0.5±1.7 | 1 | 12 | −1 | 0 | 0 | −1 | 1.34+0.87 −1.15×10 | Λ0 b+π− | |
Ξ0 | 1,314.86±0.20 | 12 | 12 | 0 | −2 | 0 | 0 | 2.90±0.09×10 | Λ0 +π0 | ||
Ξ− | 1,321.71±0.07 | 12 | 12 | −1 | −2 | 0 | 0 | 1.639±0.015×10 | Λ0 +π− | ||
粲Ξ | Ξ+ c | 2,467.8+0.4 −0.6 | 12 | 12 | +1 | −1 | +1 | 0 | 4.42±0.26×10 | 參見Ξ+ c的衰變模式 | |
粲Ξ | Ξ0 c | 2,470.88+0.34 −0.80 | 12 | 12 | 0 | −1 | +1 | 0 | 1.12+0.13 −0.10×10 | 參見Ξ0 c的衰變模式 | |
粲Ξ' | Ξ′+ c | 2,575.6±3.1 | 12 | 12 | +1 | −1 | +1 | 0 | 未知 | Ξ+ c+γ(已被觀測) | |
粲Ξ' | Ξ′0 c | 2,577.9±2.9 | 12 | 12 | 0 | −1 | +1 | 0 | 未知 | Ξ0 c+γ(已被觀測) | |
雙粲Ξ | Ξ++ cc | 未知 | 12 | 12 | +2 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 | |
雙粲Ξ | Ξ+ cc | 3,518.9±0.9 | 12 | 12 | +1 | 0 | +2 | 0 | <3.3×10 | Λ+ c+K− +π+ 或 p+ +D+ +K− | |
底Ξ (又稱級聯B) | Ξ0 b | 5,787.8±5.0±1.3 | 12 | 12 | 0 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 參見Ξ b的衰變模式 | |
底Ξ (又稱級聯B) | Ξ− b | 5,791.1±2.2 | 12 | 12 | −1 | −1 | 0 | −1 | (1.56+0.27 −0.25±0.02)×10 | 參見Ξ b的衰變模式 | |
底Ξ' | Ξ′0 b | 未知 | 12 | 12 | 0 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
底Ξ' | Ξ′− b | 未知 | 12 | 12 | −1 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
雙底Ξ | Ξ0 bb | 未知 | 12 | 12 | 0 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
雙底Ξ | Ξ− bb | 未知 | 12 | 12 | −1 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ | Ξ+ cb | 未知 | 12 | 12 | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ | Ξ0 cb | 未知 | 12 | 12 | 0 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ' | Ξ′+ cb | 未知 | 12 | 12 | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ' | Ξ′0 cb | 未知 | 12 | 12 | 0 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲Ω | Ω0 c | 2,695.2±1.7 | 0 | 12 | 0 | −2 | +1 | 0 | 6.9±1.2×10 | 參見Ω0 c的衰變模式 | |
底Ω | Ω− b | 6,071±40 | 0 | 12 | −1 | −2 | 0 | −1 | (1.13+0.55 −0.42±0.02)×10 | (Ω− +J/ψ已被觀測到) | |
雙粲Ω | Ω+ cc | 未知 | 0 | 12 | +1 | −1 | +2 | 0 | 未知 | 未知 | |
粲底Ω | Ω0 cb | 未知 | 0 | 12 | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲底Ω' | Ω′0 cb | 未知 | 0 | 12 | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
雙底Ω | Ω− bb | 未知 | 0 | 12 | −1 | −1 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
雙粲底Ω | Ω+ ccb | 未知 | 0 | 12 | +1 | 0 | +2 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲雙底Ω | Ω0 cbb | 未知 | 0 | 12 | 0 | 0 | +1 | −2 | 未知 | 未知 |
^未被觀測到的粒子。
^質子與中子的質量以原子質量單位表示比以MeV/c表示具有更高的精確度,因為人們對基本電荷值的量測仍不是很精確。當以原子質量單位表示時,質子的質量為1.007276466812(90)u、中子的質量則是1.00866491600(43)u。
^對於自由中子而言。在一般的原子核中,中子是穩定的。
^該數據有部分爭議。
重子列表J32重子
粒子名稱 | 符號 | 夸克組成 | B' | 平均生命期(秒) | 通常衰變至 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Δ++ (1232) | 1,232±2 | 32 | 32 | +2 | 0 | 0 | 0 | 5.63±0.14×10 | p+ +π+ | ||
Δ+ (1232) | 1,232±2 | 32 | 32 | +1 | 0 | 0 | 0 | 5.63±0.14×10 | π+ +n0 或 π0 +p+ | ||
Δ0 (1232) | 1,232±2 | 32 | 32 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5.63±0.14×10 | π0 +n0 或 π− +p+ | ||
Δ− (1232) | 1,232±2 | 32 | 32 | −1 | 0 | 0 | 0 | 5.63±0.14×10 | π− +n0 | ||
Σ∗+ (1385) | 1,382.8±0.4 | 1 | 32 | +1 | −1 | 0 | 0 | 1.839±0.0041×10 | Λ0 +π+ 或 Σ+ +π0 或 Σ0 +π+ | ||
Σ∗0 (1385) | 1,383.7±1.0 | 1 | 32 | 0 | −1 | 0 | 0 | 1.83±0.25×10 | Λ0 +π0 或 Σ+ +π− 或 Σ0 +π0 | ||
Σ∗− (1385) | 1,387.2±0.5 | 1 | 32 | −1 | −1 | 0 | 0 | 1.671±0.089×10 | Λ0 +π− 或 Σ0 +π− 或 Σ− +π0 | ||
粲Σ | Σ∗++ c(2520) | 2,517.9±0.6 | 1 | 32 | +2 | 0 | +1 | 0 | 4.42±0.44×10 | Λ+ c+π+ | |
粲Σ | Σ∗+ c(2520) | 2,517.5±2.3 | 1 | 32 | +1 | 0 | +1 | 0 | >3.87×10 | Λ+ c+π0 | |
粲Σ | Σ∗0 c(2520) | 2,518.8±0.6 | 1 | 32 | 0 | 0 | +1 | 0 | 4.54±0.47×10 | Λ+ c+π− | |
底Σ | Σ∗+ b | 5,832.1±0.7+1.7 −1.8 | 1 | 32 | +1 | 0 | 0 | −1 | 5.7±1.8×10 | Λ0 b+π+ | |
底Σ | Σ∗0 b | 未知 | 1 | 32 | 0 | 0 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
底Σ | Σ∗− b | 5,835.1±0.6+1.7 −1.8 | 1 | 32 | −1 | 0 | 0 | −1 | 8.8+3.7 −3.6×10 | Λ0 b+π− | |
Ξ∗0 (1530) | 1,531.80±0.32 | 12 | 32 | 0 | −2 | 0 | 0 | 7.23±0.40×10 | Ξ0 +π0 或 Ξ− +π+ | ||
Ξ∗− (1530) | 1,535.0±0.6 | 12 | 32 | −1 | −2 | 0 | 0 | 6.6+1.3 −1.1×10 | Ξ0 +π− 或 Ξ− +π0 | ||
粲Ξ | Ξ∗+ c(2645) | 2,645.9+0.5 −0.6 | 12 | 32 | +1 | −1 | +1 | 0 | >2.1×10 | Ξ+ c+π0 (已被觀測) | |
粲Ξ | Ξ∗0 c(2645) | 2,645.9±0.5 | 12 | 32 | 0 | −1 | +1 | 0 | >1.2×10 | Ξ+ c+π− (已被觀測) | |
雙粲Ξ | Ξ∗++ cc | 未知 | 12 | 32 | +2 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 | |
雙粲Ξ | Ξ∗+ cc | 未知 | 12 | 32 | +1 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 | |
底Ξ | Ξ∗0 b | 5,945.5±0.8±2.2 | 12 | 32 | 0 | −1 | 0 | −1 | 3.1±2.5×10 | Ξ− b+π+ (已被觀測) | |
底Ξ | Ξ∗− b | 未知 | 12 | 32 | −1 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
雙底Ξ | Ξ∗0 bb | 未知 | 12 | 32 | 0 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
雙底Ξ | Ξ∗− bb | 未知 | 12 | 32 | −1 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ | Ξ∗+ cb | 未知 | 12 | 32 | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲底Ξ | Ξ∗0 cb | 未知 | 12 | 32 | 0 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
Ω− | 1,672.45±0.29 | 0 | 32 | −1 | −3 | 0 | 0 | 8.21±0.11×10 | Λ0 +K− 或 Ξ0 +π− 或 Ξ− +π0 | ||
粲Ω | Ω∗0 c(2770) | 2,765.9±2.0 | 0 | 32 | 0 | −2 | +1 | 0 | 未知 | Ω0 c+γ | |
底Ω | Ω∗− b | 未知 | 0 | 32 | −1> | −2 | 0 | −1 | 未知 | 未知 | |
雙粲Ω | Ω∗+ cc | 未知 | 0 | 32 | +1 | −1 | +2 | 0 | 未知 | 未知 | |
粲底Ω | Ω∗0 cb | 未知 | 0 | 32 | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 | |
雙底Ω | Ω∗− bb | 未知 | 0 | 32 | −1 | −1 | 0 | −2 | 未知 | 未知 | |
三粲Ω | Ω++ ccc | 未知 | 0 | 32 | +2 | 0 | +3 | 0 | 未知 | 未知 | |
雙粲底Ω | Ω∗+ ccb | 未知 | 0 | 32 | +1 | 0 | +2 | −1 | 未知 | 未知 | |
粲雙底Ω | Ω∗0 cbb | 未知 | 0 | 32 | 0 | 0 | +1 | −2 | 未知 | 未知 | |
三底Ω | Ω− bbb | 未知 | 0 | 32 | −1 | 0 | 0 | −3 | 未知 | 未知 |
^未被觀測到的粒子。
重子列表重子共振粒子
本列表給出了已被粒子數據組所確認的重子共振粒子名稱、已知量子數與實驗狀態。重子共振粒子是受激發的重子態,有着較短的半衰期和較高的質量。儘管有着大量的研究,人們仍舊對重子激發譜的基礎自由度有着極薄弱的瞭解。每個粒子的已知自旋-宇稱值J在下表亦有列出。對於強衰變粒子,J值被視為其名稱的一部分,所有共振態的質量亦然。
以下列表中,使用*號數量表示該粒子存在之確定性高低,如下:
**** | 確定存在,且其性質至少曾被進行良好的探索。 |
*** | 幾乎可以確定其存在,然而需要更多確認,且/或其量子數、分支比等性質尚未被確定。 |
** | 有一些存在的證據。 |
* | 存在的證據很少。 |
重子共振粒子
核子 | Δ 粒子 | Λ 粒子 | Σ 粒子 | Ξ 與 Ω 粒子 | 粲粒子 | 底粒子 |
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- 參考資料
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- 1. Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0b→J/ψK−p decays .arxiv[引用日期2017-02-08]
- 2. Observation of J / ψ p Resonances Consistent with Pentaquark States in Λ 0 b → J / ψ K − p Decays .journals[引用日期2017-02-08]
- 3. PHYSICAL REVIEW D .journals[引用日期2017-02-08]
- 4. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics .iopscience[引用日期2017-02-08]
- 5. Physics Letters B .sciencedirect[引用日期2017-02-08]
- 6. Observation of the doubly strange b baryon ¡ .d0.fna[引用日期2017-02-08]
- 7. The rise and fall of the pentaquark .symmetrymagazine[引用日期2017-02-08]