imported>Hahau12: /* growthexperiments-addlink-summary-summary:2|0|0 */

2025-02-11T05:33:29Z

growthexperiments-addlink-summary-summary:2|0|0

Trang mới

Trong [[vật lý hạt]], '''quarkonic''' (từ [[quark]] và - [[Củ cải|onium]], pl. '''Quarkonia''') là một [[meson]] không hương vị với thành phần là một [[quark]] nặng và [[phản vật chất]] của chính nó, làm cho nó trở thành một hạt trung tính và phản hạt của chính nó.

== Lý lịch ==

=== Quark ánh sáng ===
Quark nhẹ ([[Quark lên|lên]], [[Quark xuống|xuống]], và [[Quark lạ|lạ]]) là ít hơn nhiều so với đồ sộ các quark nặng hơn, và do đó các quốc gia vật lý thực sự nhìn thấy trong các thí nghiệm ([[Eta meson|η]], η ', và π 0 meson) là hỗn hợp [[cơ học lượng tử]] của các bang quark nhẹ. Sự khác biệt khối lượng lớn hơn nhiều giữa [[Quark duyên|sự quyến rũ]] và [[Quark đáy|đáy]] quark và nhẹ hơn [[quark]] kết quả ở các bang mà cũng được quy định trong điều khoản của một cặp quark-phản quark của một hương vị nhất định.

== Quark nặng ==
[[Tập tin:Quark structure bottomonium.png|nhỏ|Bottomonium]]
Ví dụ về các quarkonia là J / ψ meson ([[trạng thái cơ bản]] của '''charmonium,''' {{SubatomicParticle|Charm quark}}{{SubatomicParticle|Charm antiquark}}) và meson ('''đáy''', {{SubatomicParticle|Bottom quark}}{{SubatomicParticle|Bottom antiquark}}). Do khối lượng cao của [[quark đỉnh]], '''toponium''' không tồn tại, vì quark đỉnh phân rã thông qua [[tương tác điện yếu]] trước khi trạng thái ràng buộc có thể hình thành (một ví dụ hiếm hoi về quá trình yếu tiến hành nhanh hơn [[Tương tác mạnh|quá trình mạnh]]). Thông thường, từ "quarkonium" chỉ để chỉ charmonium và bottomonium, chứ không nói đến bất kỳ trạng thái phản vật quark nhẹ nào.

== Charmonic ==
[[Tập tin:Quark_structure_charmonium.svg|nhỏ|Charmonium]]
Trong bảng sau đây, cùng một hạt có thể được đặt tên bằng ký hiệu phổ hoặc với khối lượng của nó. Trong một số trường hợp, chuỗi kích thích được sử dụng: 'là kích thích đầu tiên của Ψ (vì lý do lịch sử, trường hợp này được gọi là hạt ''J /''); Ψ "là một sự kích thích thứ hai, v.v. Đó là, tên trong cùng một ô là đồng nghĩa.

Một số tiểu bang được dự đoán, nhưng chưa được xác định; những người khác không được xác nhận. [[Số lượng tử]] của hạt X (3872) đã được đo gần đây bằng thí nghiệm LHCb tại CERN.<ref>
{{Chú thích tạp chí|last=Aaij|first=R.|display-authors=etal|date=2013|title=Determination of the X(3872) meson quantum numbers|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=110|issue=22|pages=222001|arxiv=1302.6269|bibcode=2013PhRvL.110v2001A|doi=10.1103/PhysRevLett.110.222001|pmid=23767712}}</ref> Phép đo này làm sáng tỏ bản sắc của nó, ngoại trừ tùy chọn thứ ba trong số ba hình dung, đó là:

* một trạng thái lai charmonium
* một <math>D^0\bar D^{*0}</math> phân tử
* một ứng cử viên cho trạng thái 1 1 D 2

Năm 2005, thí nghiệm BaBar đã công bố phát hiện ra một trạng thái mới: Y (4260).<ref>{{Chú thích web|url=http://www.infn.it/news/newsen.php?id=351|tựa đề=A new particle discovered by BaBar experiment|ngày=ngày 6 tháng 7 năm 2005|nhà xuất bản=[[Istituto Nazionale di Fisica Nucleare]]|ngày truy cập=2010-03-06|archive-date=2012-02-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20120227095701/http://www.infn.it/news/newsen.php?id=351|url-status=dead}}</ref><ref>
{{Chú thích tạp chí|last=Aubert|first=B.|display-authors=etal|year=2005|title=Observation of a broad structure in the π+π−J/ψ mass spectrum around {{val|4.26|u=GeV/c2}}|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=95|issue=14|pages=142001|arxiv=hep-ex/0506081|bibcode=2005PhRvL..95n2001A|doi=10.1103/PhysRevLett.95.142001}}</ref> Kể từ đó, CLEO và Belle đã chứng thực những quan sát này. Lúc đầu, Y (4260) được cho là trạng thái charmonium, nhưng bằng chứng cho thấy những lời giải thích kỳ lạ hơn, chẳng hạn như "phân tử" D, cấu trúc 4 quark hoặc [[meson]] lai.
{| class="wikitable"
! width="40px" | Ký hiệu hạn {{Nowrap|''n''2''S'' + 1''L''''J''}}
! width="40px" | ''Tôi G'' (''[[Mô men động lượng|J]] P C'')
! width="200px" | Hạt
! khối lượng (MeV / c 2) [http://pdglive.lbl.gov/ParticleGroup.action?node=MXXX025&init=]
|-
| 1 1 S 0
| 0 + (0 − +)
| η c (1 ''S'')
| {{Val|2983.4|0.5}}
|-
| 1 3 S 1
| 0 − (1 − −)
| J / ψ (1 ''S'')
| {{Val|3096.900|0.006}}
|-
| 1 1 P 1
| 0 − (1 + −)
| h c (1 ''P'')
| {{Val|3525.38|0.11}}
|-
| 1 3 P 0
| 0 + (0 ++)
| χc 0 (1 ''P'')
| {{Val|3414.75|0.31}}
|-
| 1 3 P 1
| 0 + (1 ++)
| ''χ'' ''c'' 1 (1 ''P)''
| {{Val|3510.66|0.07}}
|-
| 1 3 P 2
| 0 + (2 ++)
| ''χ'' ''c'' 2 (1 ''P)''
| {{Val|3556.20|0.09}}
|-
| 2 1 S 0
| 0 + (0 − +)
| ''η c'' (2 ''S'') hoặc ''{{SubatomicParticle|Charmed eta prime}}'' ''{{SubatomicParticle|Charmed eta prime}}'' ''{{SubatomicParticle|Charmed eta prime}}''
| {{Val|3639.2|1.2}}
|-
| 2 3 S 1
| 0 − (1 − −)
| ''ψ'' (2S) hoặc ''ψ'' (3686)
| {{Val|3686.097|0.025}}
|-
| 1 1 D 2
| 0 + (2 − +)
| ''η'' ''c'' 2 (1 ''D)'' †
| {{Val|3639.2|1.2}}
|-
| 1 3 D 1
| 0 − (1 − −)
| ''ψ'' (3770)
| {{Val|3773.13|0.35}}
|-
| 1 3 D 2
| 0 − (2 − −)
| ''ψ'' 2 (1 ''D'')
| align="center" |
|-
| 1 3 D 3
| 0 − (3 − −)
| ''ψ'' 3 (1 ''D)'' †
| align="center" |
|-
| 2 1 P 1
| 0 − (1 + −)
| ''h c'' (2 ''P)'' †
| align="center" |
|-
| 2 3 P 0
| 0 + (0 ++)
| ''χ'' ''c'' 0 (2 ''P)'' †
| align="center" |
|-
| 2 3 P 1
| 0 + (1 ++)
| ''χ'' ''c'' 1 (2 ''P)'' †
| align="center" |
|-
| 2 3 P 2
| 0 + (2 ++)
| ''χ'' ''c'' 2 (2 ''P)'' †
| align="center" |
|-
| ? ? ? ?
| 0 + (1 ++) †
| ''X'' (3872)
| {{Val|3871.69|0.17}}
|-
| ? ? ? ?
| ? ? (1 -)
| ''Y'' (4260)
| {{Val|4263|+8|-9}} {{Val|4263|+8|-9}}
|}
Ghi chú:

: * Cần xác nhận.
: † dự đoán, nhưng chưa được xác định.
: † Giải thích như 1 − − bang charmonium không được ưa chuộng.

== Đáy ==
Trong bảng sau đây, cùng một hạt có thể được đặt tên bằng ký hiệu phổ hoặc với khối lượng của nó.

Một số tiểu bang được dự đoán, nhưng chưa được xác định; những người khác không được xác nhận.
{| class="wikitable"
! width="40px" |Term symbol n2S+1LJ
! width="40px" |''IG''(''[[Mô men động lượng|J]]PC'')
! width="200px" |Particle
!mass (MeV/c2)[http://pdglive.lbl.gov/ParticleGroup.action?node=MXXX030&init=]
|-
|11S0
|0+(0−+)
|ηb(1''S'')
|{{Val|9390.9|2.8}}
|-
|13S1
|0−(1−−)
|Υ(1''S'')
|{{Val|9460.30|0.26}}
|-
|11P1
|0−(1+−)
|hb(1''P'')
|{{Val|9899.3|0.8}}
|-
|13P0
|0+(0++)
|χb0(1''P'')
|{{Val|9859.44|0.52}}
|-
|13P1
|0+(1++)
|''χ''''b''1(1''P'')
|{{Val|9892.76|0.40}}
|-
|13P2
|0+(2++)
|''χ''''b''2(1''P'')
|{{Val|9912.21|0.40}}
|-
|21S0
|0+(0−+)
|''ηb''(2''S'')
|
|-
|23S1
|0−(1−−)
|''Υ''(2''S'')
|{{Val|10023.26|0.31}}
|-
|11D2
|0+(2−+)
|''η''''b''2(1''D'')
|
|-
|13D1
|0−(1−−)
|''Υ''(1D)
|
|-
|13D2
|0−(2−−)
|''Υ''2(1''D'')
|{{Val|10161.1|1.7}}
|-
|13D3
|0−(3−−)
|''Υ''3(1''D'')
|
|-
|21P1
|0−(1+−)
|''hb''(2''P'')
|
|-
|23P0
|0+(0++)
|''χ''''b''0(2''P'')
|{{Val|10232.5|0.6}}
|-
|23P1
|0+(1++)
|''χ''''b''1(2''P'')
|{{Val|10255.46|0.55}}
|-
|23P2
|0+(2++)
|''χ''''b''2(2''P'')
|{{Val|10268.65|0.55}}
|-
|33S1
|0−(1−−)
|''Υ''(3''S'')
|{{Val|10355.2|0.5}}
|-
|33P1
|0+(1++)
|''χ''''b''1(3''P'')
|{{Val|10513.42|0.41}} (stat.) ± 0.53 (syst.)<ref name="chib3ptripletcms">
{{Chú thích tạp chí|last=Sirunyan|first=A. M.|display-authors=etal|year=2018|title=Observation of the {{Physics particle|χ|BR=b1}}(3P) and {{Physics particle|χ|BR=b2}}(3P)$ and measurement of their masses|journal=[[Physical Review Letters]]|arxiv=1805.11192|bibcode=2018PhRvL.121i2002S|doi=10.1103/PhysRevLett.121.092002|doi-access=free}}</ref>
|-
|33P2
|0+(2++)
|''χ''''b''2(3''P'')
|{{Val|10524.02|0.57}} (stat.) ± 0.53 (syst.)
|-
|43S1
|0−(1−−)
|''Υ''(4''S'') or ''Υ''(10580)
|{{Val|10579.4|1.2}}
|-
|53S1
|0−(1−−)
|''Υ''(5''S'') or ''Υ''(10860)
|{{Val|10865|8}}
|-
|63S1
|0−(1−−)
|''Υ''(11020)
|{{Val|11019|8}}
|}
'''Ghi chú''':

: * Kết quả sơ bộ. Xác nhận cần thiết.

Trạng thái Υ (1S) được phát hiện bởi nhóm thử nghiệm E288, đứng đầu là Leon Lederman, tại [[Fermilab]] vào năm 1977, và là hạt đầu tiên chứa quark đáy được phát hiện. Trạng thái χ b (3P) là hạt đầu tiên được phát hiện trong [[Máy gia tốc hạt lớn|Máy va chạm Hadron lớn]]. Bài viết về khám phá này lần đầu tiên được gửi tới [[arXiv]] vào ngày 21 tháng 12 năm 2011 <ref name="arxivchib3p">
{{Chú thích tạp chí|last=Aad|first=G.|display-authors=etal|year=2012|title=Observation of a new {{Physics particle|χ|BR=b}} state in radiative transitions to {{Subatomic particle|Upsilon}}(1S) and {{Subatomic particle|Upsilon}}(2S) at ATLAS|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=108|issue=15|pages=152001|arxiv=1112.5154|bibcode=2012PhRvL.108o2001A|doi=10.1103/PhysRevLett.108.152001|doi-access=free}}</ref><ref>
{{Chú thích báo|url=https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16301908|title=LHC reports discovery of its first new particle|last=Jonathan Amos|date = ngày 22 tháng 12 năm 2011 |publisher=[[BBC]]}}</ref> Vào tháng 4 năm 2012, thí nghiệm DØ của Tevatron xác nhận kết quả trong một bài báo được xuất bản trên ''[[Physical Review|Phys.]]'' ''[[Physical Review|Rev]]'' ''[[Physical Review|D]]''.<ref>''[http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2012/04/09/tevatron-experiment-confirms-lhc-discovery-of-chi-b-p3-particle/ Tevatron experiment confirms LHC discovery of Chi-b (P3) particle]''</ref><ref>''[http://www-d0.fnal.gov/Run2Physics/WWW/results/final/B/B12A/B12A.pdf Observation of a narrow mass state decaying into Υ(1S) + γ in pp collisions at 1.96 TeV]''</ref> Các trạng thái J = 1 và J = 2 lần đầu tiên được giải quyết bằng thử nghiệm CMS vào năm 2018.<ref name="chib3ptripletcms"/>

== Toponium ==
Các meson theta dự kiến sẽ không thể quan sát được, vì các quark hàng đầu phân rã quá nhanh để tạo thành meson.

== QCD và quarkonia ==
Tính toán các tính chất của [[meson]] trong phương pháp sắc ký [[Thuyết sắc động lực học lượng tử|lượng tử]] (QCD) là một tính chất không gây nhiễu hoàn toàn. Kết quả là, phương pháp chung duy nhất có sẵn là tính toán trực tiếp bằng cách sử dụng các kỹ thuật mạng QCD (LQCD). {{Cần chú thích|date=August 2018}} Tuy nhiên, đối với quarkonia nặng, các kỹ thuật khác cũng có hiệu quả.

Các quark ánh sáng trong một meson di chuyển với tốc độ [[Thuyết tương đối hẹp|tương đối tính]], vì khối lượng của trạng thái bị ràng buộc lớn hơn nhiều so với khối lượng của quark. Tuy nhiên, tốc độ của bùa mê và các quark đáy trong quarkonia tương ứng của chúng đủ nhỏ hơn, do đó các hiệu ứng tương đối ảnh hưởng đến các trạng thái này ít hơn nhiều. Người ta ước tính rằng tốc độ, '''v''', gấp khoảng 0,3 lần [[tốc độ ánh sáng]] đối với charmonia và khoảng 0,1 lần tốc độ ánh sáng đối với bottomonia. Việc tính toán sau đó có thể được tính gần đúng bằng cách mở rộng quyền hạn của '''v / c''' và '''v 2 / c 2'''. Kỹ thuật này được gọi là QCD không tương đối (NRQCD).

NRQCD cũng đã được lượng tử hóa như một lý thuyết máy đo mạng, cung cấp một kỹ thuật khác để tính toán LQCD. Đã có thỏa thuận tốt với các khối dưới đáy đã được tìm thấy và điều này cung cấp một trong những thử nghiệm không gây nhiễu tốt nhất của LQCD. Đối với đại chúng charmonium, thỏa thuận này không tốt bằng, nhưng cộng đồng LQCD đang tích cực làm việc để cải thiện các kỹ thuật của họ. Công việc cũng đang được thực hiện trên các tính toán của các tính chất như độ rộng của các trạng thái quarkonia và tỷ lệ chuyển đổi giữa các trạng thái.

Một kỹ thuật sớm, nhưng vẫn hiệu quả, sử dụng các mô hình về tiềm năng ''hiệu quả'' để tính toán khối lượng của các trạng thái quarkonia. Trong kỹ thuật này, người ta sử dụng thực tế là chuyển động của các quark bao gồm trạng thái quarkonium là không tương đối để cho rằng chúng di chuyển trong một thế năng tĩnh, giống như các mô hình không tương đối của nguyên tử hydro. Một trong hầu hết các mô hình tiềm năng phổ biến là cái gọi là ''Cornell'' (hoặc ''phễu)'' ''tiềm năng''

: <math>V(r) = -\frac{a}{r} + br</math> <ref>{{Chú thích tạp chí|last=Hee Sok Chung|last2=Jungil Lee|last3=Daekyoung Kang|year=2008|title=Cornell Potential Parameters for S-wave Heavy Quarkonia|journal=Journal of the Korean Physical Society|volume=52|issue=4|pages=1151|arxiv=0803.3116|bibcode=2008JKPS...52.1151C|doi=10.3938/jkps.52.1151}}</ref>

Ở đâu <math>r</math> là bán kính hiệu quả của trạng thái quarkonium, <math>a</math> và <math>b</math> là các tham số. Tiềm năng này có hai phần. Phần đầu tiên, <math>a/r</math> tương ứng với tiềm năng gây ra bởi sự trao đổi một [[gluon]] giữa quark và quark chống quark của nó, và được gọi là phần ''Coulombic'' của tiềm năng, vì nó <math>1/r</math> hình dạng giống hệt với tiềm năng Coulombic nổi tiếng gây ra bởi lực điện từ. Phần thứ hai, <math>br</math>, được gọi là phần ''giam cầm'' của tiềm năng và tham số hóa các tác động không gây nhiễu của QCD. Nói chung, khi sử dụng phương pháp này, một hình thức thuận tiện cho chức năng sóng của các quark được thực hiện, và sau đó <math>a</math> và <math>b</math> được xác định bằng cách khớp kết quả tính toán với khối lượng của các trạng thái quarkonium được đo lường tốt. Hiệu ứng tương đối và các hiệu ứng khác có thể được kết hợp vào phương pháp này bằng cách thêm các thuật ngữ bổ sung vào tiềm năng, giống như cách chúng dành cho nguyên tử hydro trong cơ học lượng tử không tương đối. Hình thức này đã được bắt nguồn từ QCD cho đến <math>\mathcal{O}(\Lambda^{3}_{\text{QCD}}r^2)</math> bởi Y. Sumino năm 2003.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Y. Sumino|year=2003|title=QCD potential as a "Coulomb-plus-linear" potential|journal=Physics Letters B|volume=571|pages=173–183|arxiv=hep-ph/0303120|bibcode=2003PhLB..571..173S|doi=10.1016/j.physletb.2003.05.010}}</ref> Nó phổ biến vì nó cho phép dự đoán chính xác các tham số quarkonia mà không cần tính toán mạng tinh thể dài và cung cấp một sự tách biệt giữa các hiệu ứng ''Coulombic'' khoảng cách ngắn và hiệu ứng ''giam cầm'' khoảng cách dài có thể hữu ích trong việc tìm hiểu lực quark / chống quark được tạo ra bằng QCD.

Quarkonia đã được đề xuất như một công cụ chẩn đoán sự hình thành plasma quark của glarkon: cả sự biến mất và tăng cường sự hình thành của chúng tùy thuộc vào năng suất của các quark nặng trong huyết tương có thể xảy ra.

== Xem thêm ==

* Quy tắc OZI

==Tham khảo==
{{Tham khảo}}

[[Thể loại:Meson]]

Quarkonic - Lịch sử thay đổi

imported>Hahau12: /* growthexperiments-addlink-summary-summary:2|0|0 */