Quark bottom
| Quark bottom | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Composizione: | Particella elementare | |||||||||||
| Famiglia: | Fermione | |||||||||||
| Gruppo: | Quark | |||||||||||
| Generazione: | Terza | |||||||||||
| Interazione: | Forte, debole, elettromagnetica, Gravità | |||||||||||
| Antiparticella: | Antiquark bottom (b) | |||||||||||
| Teorizzata: | Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa (1973) | |||||||||||
| Scoperta: | Leon Max Lederman et al. (1977)[1] | |||||||||||
| Simbolo: | b | |||||||||||
| Massa: |
|
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| Prodotti di decadimento: | Quark charm, quark up | |||||||||||
| Carica elettrica: | 1/3 e | |||||||||||
| Carica di colore: | Si | |||||||||||
| Spin: | 1/2 | |||||||||||
Il quark bottom (a volte semplicemente citato come b) è un quark di 3ª generazione; ha una carica pari a -1/3 e e una massa stimata di 4,20 GeV.
Il quark bottom fu teorizzato nel 1973 dai fisici Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa per spiegare la violazione della simmetria CP.[3] Il nome bottom fu introdotto nel 1975 da Haim Harari.[4][5] Venne scoperto nel 1977 al Fermi National Accelerator Laboratory, noto anche come Fermilab, da un gruppo di ricercatori guidato da Leon Lederman,[1] successivamente insignito con il premio nobel, in seguito a collisioni che produssero il Bottomonium.[6] La scoperta avvenne attraverso l'osservazione nei decadimenti di coppie di leptoni μ, anche note come muoni, di uno stato risonante ad una massa pari a 9,5 GeV, non compatibile con nessun oggetto precedentemente noto. Lo stato risonante prese il nome di mesone upsilon e venne interpretato come lo stato legato di due quark di nuova generazione: il quark bottom.[7]
Kobayashi e Maskawa ottennero il premio Nobel per la fisica nel 2008 per la loro spiegazione sulla violazione della parità CP.[8][9]
Al momento della scoperta furono proposti i nomi di bottom e beauty per questo quark. La dizione bottom è diventata predominante, anche se entrambe sono tuttora usate e comunque caratterizzate dalla stessa iniziale "b".
Indice |
[modifica] Fisica del quark bottom
Negli ultimi decenni c'è stato un notevole interesse nei riguardi dei fenomeni fisici legati agli adroni formati da quark b, in special modo verso i mesoni. L'interesse è particolarmente legato al fenomeno di violazione della simmetria CP; il meccanismo di rottura della simmetria CP è previsto dall'attuale teoria dominante nelle particelle elementari, il Modello Standard, in simmetria con quanto accade per i kaoni, ed alcuni dei meccanismi previsti lo rendono un preciso banco di prova per questa teoria.
Tra i fenomeni di maggiore interesse si possono citare le oscillazioni del mesone 
e quella recentissima del mesone 
.
[modifica] Adroni che contengono quark bottom
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Per approfondire, vedi le voci lista dei barioni e lista dei mesoni. |
Alcuni degli adroni che contengono quark bottom sono:
- il mesone B che contiene un quark bottom ( o la sua antiparticella) e un quark up o un quark down
- il mesone charm B e strange B che contengono un quark bottom assieme rispettivamente a un quark charm o strange
- vari stati del Bottomonium come ad esempio il mesone upsilon, che contengono un quark bottom e la sua antiparticella
- i barioni bottom, che seguono la denominazione dei corrispondenti barioni strange, dando luogo ad esempio a
e 
.
[modifica] Note
- ^ a b (7 agosto 1997) Discoveries at Fermilab - Discovery of the Bottom Quark (in en). URL consultato il 24 luglio 2009.
- ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group) (2008). Review of Particle Physics: Bottom Quark. Physics Letters B 667 (1–5): 1–1340, e aggiornamento parziale nel 2009 per l'edizione del 2010 (in en).
- ^ M. Kobayashi, T. Maskawa (1973). CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction. Progress of Theoretical Physics 49 (2): 652–657. DOI:10.1143/PTP.49.652.
- ^ H. Harari (1975). A new quark model for hadrons. Physics Letters B 57B: 265. DOI:10.1016/0370-2693(75)90072-6.
- ^ K.W. Staley, The Evidence for the Top Quark, Cambridge University Press, 2004, 31–33. ISBN 9780521827102
- ^ L.M. Lederman (2005). Logbook: Bottom Quark. Symmetry Magazine 2 (8).
- ^ S.W. Herb et al. (1997). Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions. Physical Review Letters 39. DOI:10.1103/PhysRevLett.39.252.
- ^ 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi
- ^ 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa
[modifica] Bibliografia
- Feynman, R.P. "The reason for antiparticles", in The 1986 Dirac memorial lectures, R.P. Feynman and S. Weinberg. Cambridge University Press, 1987. ISBN 0-521-34000-4.
- Weinberg, Steven. The quantum theory of fields, Volume 1: Foundations. Cambridge University Press, 1995. ISBN 0-521-55001-7.
- Feynman, R.P., QED: La strana teoria della luce e della materia, Adelphi, ISBN 88-459-0719-8
- Claude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc, Gilbert Grynberg, Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics (John Wiley & Sons 1997) ISBN 0-471-18433-0
- Jauch, J. M., F. Rohrlich, F., The Theory of Photons and Electrons (Springer-Verlag, 1980)
- Feynman, R.P. Quantum Electrodynamics (Perseus Publishing, 1998) [ISBN 0-201-36075-6]
[modifica] Collegamenti esterni
[modifica] News
[modifica] Voci correlate
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