Результати та їх обговорення

 

Згідно сучасних уявлень у фізиці елементарних частинок,що базується на експериментальних дослідженнях, реалізованих у різних наукових лабораторіях (APS, CERN, та ін.) вважається встановленим той факт що стандартна модель яка перевірялась протягом більш них 50 років є доведеним фактом.

Станом на 2013 рік перелік елементарних частинок та їх класифікація здійснюється згідно стандартної моделі. Останнім тріумфом незаперечної правильності стандартної моделі є експериментально встановлене існування бозона Хіггса.

Незважаючи на велику кількість елементарних частинок ті їх класифікацію повна класифікація у літературі повністю не приводиться. За виключенням дуже спеціалізованих систематизованих видань для спеціалістів з ядерної фізики (NNDC, DPG та ін.). Такий стан речей викликає труднощі у процесі вивчення у предметі ядерна фізика як у студентів, так і у науковців, пов’язаних з фізикою ядерних частинок. Крім того загальна кількість елементарних частинок часто змінюється та поповнюється, що вносить додаткові труднощі у сприйнятті нової інформації, тому метою роботи було провести найбільш детальний аналіз та класифікацію елементарних частинок станом на 2013 рік. А також провести характеристики на енерго-часових діаграмах.

Бозони

 

Частинки які підкоряються розподілу Бозе-Ейнштейна (1.3) який описує частинки з цілим або нульовим спіном. Згідно С.М. ці частинки є перенощиками різних взаємодій, тобто є квантами поля, тому їх класифікують за видами взаємодії що вони переносять. Згідно цієї класифікації таблиця (3.1) електромагнітну взаємодію здійснює фотон який переносить заряд, тому часто фотон, або гамма-квант, розглядається як джерело іонізуючого випромінювання.

Таблиця 3.1-

Основні характеристики бозонів

Частинка	Символ	Тип частинки	Взаємодія	Маса, МеВ	Час життя, с	Спін в ћ
Хігс-бозон	H0	бозон		114400		0
Зет-бозон	Z0	калибр бозон	Слабка	91187,6	2,64E-25	1
Дубль-Ве-бозон	W (+ -)	калибр бозон	Слабка	80399	3,16E-25	1
Фотон	γ	калибр бозон	ел-маг, грав.	1E-24	∞	1
Глюон	g	калибр бозон	Сильна
Гравитон	G	калибр бозон	гравітаціна	0	∞	2
Хігс-плюсминус-бозон	H (+ -)	бозон		79300
Дубль-Ве-штрих-бозон	W'	бозон		1000000
Зет-штрих-бозон	Z'	бозон		1030000

 

Така взаємодія здійснюється згідно квантової електродинаміки шляхом обміну віртуальними лептонами з елементарними частинками. Згідно літературних даних фотон це без масова частинка, яка була теоретично доведена Планком у 1900 року та Ейнштейном у 1905-1907 роках. Остаточного підтвердження ця теорія здобула у 1923 році. Фотон має два спінові стани з проекціями спіну на напрямки руху (спіральність) ±1. Класичною аналогією цієї квантової характеристики відповідає коловій правій та лівій поляризації електромагнітної хвилі.

Фотону як квантовій частинці властивий корпускулярно-хвильовий дуалізм, тобто прояв властивостей частинок і хвиль. Швидкість фотону який є калібровочним бозоном у вакуумі складає с (с=299792458 м/с) і є максимальною швидкістю згідно теорії відносності Ейнштейна.

Для частинок що мають електромагнітну та гравітаційну взаємодію є характерним анігіляція або утворення пари частинок - античастинок за участю фотона (гама кванту). Фотони є безпосередніми учасниками таких процесів як фотоефект, ядерний фото розпад, ефект Комптона.

Згідно теорії електрослабкої взаємодії слабка взаємодія і електромагнітна взаємодія на початку утворення всесвіту мали однакові характеристики і по суті були перенощиками слабкої взаємодії, але через деякий швидкоплинний період електромагнітна і слабка взаємодія розділилась у наслідок того, що фотон не взаємодіє з бозоном Хігсса (безмасовий), а калібровочні слабкі бозони взаємодіяли і отримали значну масу табл. (3.1).

Слабкі колібровочні бозони (weak) переносять квантову характеристику, яку по аналогією з електромагнітною взаємодією можна порівняти з слабким зарядом. Аромат - квантова характеристика що притаманна кваркам, яка може змінюватися під впливом  або z - бозона, тобто один тип кварку змінюється на інший.

Проявом слабкої взаємодії є різні типи бета розпаду. Крім того слабка взаємодія характерна для інших типів розпаду елементарних частинок.

Слабкі калібровочні бозони приймають участь у слабкій і гравітаційній взаємодіях, а W-бозон у електромагнітній. Електричний заряд для дорівнює е а для z 0 Кольоровий заряд 0 спін 1 кількість спінових станів 3. Відкритий у ЦЕРНі в 1983 році.

Випромінювання  або w - бозону може підвищити або знизити електричний заряд частинки що випромінює на 1 і змінити спін на 1.бозон може змінювати генерацію частинок. Перетворювати "с" кварк на "u" кварк.  - бозон не може змінювати будь який заряд а тільки спін і імпульс, тому він не змінює ні генерацію, ні аромат частинки яка його випромінює. Свою назву W-бозон отримав від слова weak, що означає слабкий а  - бозон від слова zero що означає нульовий по підношенню до його заряду.

Глюони

Глюон також є перенощиком слабкої взаємодії. Результатом взаємодії з яким змінюється квантовий кольоровий стан кварку. Тобто глюон це векторний калібровочний бозон який безпосередньо відповідає за сильну кольорову взаємодію між кварками і описується квантовою хромодинамікою. Глюон приймає участь у сильній та гравітаційній взаємодії. Теоретично обґрунтував Гелл-Ман та

Цвейг у 1964 році, а експериментально встановлено існування вже у 1979 році.

Таблиця 3.2-

Можливі комбінації глюонів

	с з

 

Існує 8 типів глюонів. Див тал. (3.2) згідно цієї таблиці глюон має одночасно два квантових кольори. Колір один та антиколір два. При взаємодії з кварком наприклад з кварком у стані зелений глюон з антизеленим і синім кольором спочатку робить кварк безколірним, а потім "фарбує" його в синій.

Завдяки такий неперервній взаємодії глюонів з кварками, кварк є весь час зайнятим і тому не може покинути межі частинки частину якої він складає. Це явище називається "в'язниця" яке є сутністю сильної взаємодії, що не дозволяє кваркам бути вільними. І створює можливість їх існування лише в складі трьох різних кварків або системи кварк - антикварк.

Три кварки баріони, а кварк анти кварк мезони.

У середині сильно взаємодіючої частинки (адрона) кварки і глюони є відносно рівними і утворюють кварк - гюонну плазму. Маса і електричний заряд глюона дорівнює 0, спін 1, а кількість спінових станів 2.

Свою назву глюон отримав від англійського слова gluve - клей. Опис гіпотетичної частинки яка як вважають відповідає за гравітаційну взаємодію і називається гравітон виходить за рамки стандартної моделі. Це частинка є калібровочним бозон що гравітаційно взаємодіє. Можливі і інші типи взаємодії, наприклад темна, існування якої не доведено. Маса частинки і електричних заряд дорівнює 0, а спін 2 з двома можливими напрямками поляризації.

Незважаючи на це пошуки існування гравітону підтвердженням чого є дослідження Гарвард - Смітсонівського центру астрофізики що підтверджують квантову теорію гравітації (2014).

Бозон Хіггса

Бозон Хіггса - гіпотетична масивна без спінова частинка, квант відповідного (хіггсового) поля, що виникає в теоретичних моделях із спонтанним порушенням симетрії (в тому числі і в стандартної моделі) і відповідального за виникнення мас у елементарних частинках.

Стандартна модель передбачає, що існує ще одне поле, яке практично невіддільне від порожнього простору. Його прийнято називати полем Хіггса (за прізвищем англійського теоретика Пітера Хіггса). Вважається, що весь простір заповнений цим полем, і що частинки набувають масу шляхом взаємодії з ним. Ті з них, які сильно взаємодіють з полем Хіггса, є важкими частинками, а слабо взаємодіючі - легкими. Цей ефект аналогічний ефекту руху тіла в в'язкої рідини, коли воно за рахунок взаємодії з рідиною набуває додаткової ефективну масу. Ще один приклад - електрон в кристалі. Через електромагнітну взаємодії з атомами кристалічної решітки електрон набуває ефективну масу, відмінну від маси вільного електрона.

Одне з найважливіших завдань сучасної фізики - виявлення хіггсовських частинок і вивчення їх властивостей. Існування бозонів Хіггса надзвичайно важливо для фізики елементарних частинок. За сучасними теоретичними уявленнями, хиггсовских бозони мають пряме відношення до концепції походження мас елементарних частинок - фундаментального питання фізики. Примітно, що це питання не піднімалося до появи Стандартної моделі.

В силу корпускулярно-хвильового дуалізму полю Хіггса повинна відповідати, принаймні, одна частинка - квант цього поля, звана часткою Хіггса або хіггсовським бозоном. Вважається, що хіггсовський бозон має нульовий спін. Експериментальне спостереження хіггсовського бозона було б одним з найбільших наукових відкриттів XXI століття.

Існують чотири основні канали народження хіггсовського бозона в зіткненні партонів з двох зустрічних протонів:

Народження в злитті глюонів: gg → H. У ультрарелятивістському протоні глюони (з потрібною кінематикою) переважають над іншими Партонами, тому це домінуючий канал народження. Цей процес виявився досить важким для розрахунку тому, що поправки високого порядку виявилися не малі, проте після декількох років роботи вони обчислені з хорошою точністю.

Народження в злитті векторних бозонів WW → H або ZZ → H. Віртуальні векторні бозони, які випромінюються і поглинаються кварками, можна теж розглядати як Партон, яких, правда, в протоні надзвичайно мало. Проте вони дуже сильно (набагато сильніше, ніж самі кварки) пов'язані з хіггсовських бозоном, тому перетин цього процесу всього в декілька разів менше, ніж злиття глюонів.

Асоціативне народження разом з W-або Z-бозоном. Цей процес часто називають також Higgsstrahlung ("гальмівне випромінювання бозона Хіггса" - за аналогією з bremsstrahlung, гальмівним випромінюванням фотонів).

Асоціативне народження разом з топ-кварками. Цей процес можна уявити собі як народження двох топ-кварк-антикваркових пар, причому кварк і антикварк з різних пар потім зливаються, породжуючи хіггсовський бозон. Перетин цього процесу ще менше, але він володіє своєю специфічною сигнатурою (картиною розпаду в детекторі), яку можна використовувати для пошуку хиггсовского бозона.

Ферміони

 

Згідно статистичної фізики ферміони це частинки що мають спін кратний напівцілому і під контролюються статистиці Фермі-Дірка. Якщо бозони це частинки поля, то ферміони це частинки матерії. По відношенню до фундаментальної взаємодії всі частинки стандартної моделі поділяються на лептон, адрони і кварки.

Лептони

Лептони йде від слова легкий. Входять у клас фундаментальних ферміонів (разом з кварками). Вони складають клас фундаментальних ферміонів з яких складеться речовина і в яких відсутня внутрішня структура (станом на 2013). Ферміони складаються з трьох генерацій (поколінь) таблиця (3.3).

 

Таблиця 3.3-

Основні характеристики лептонів

Назва	Символ	Маса	Спін	Час життя
Електрон	е, е	9,10938 (40) ·10−31 кг 0,51099898 МеВ/c²	(1/2)	∞ (не менее 4,6·10^26 лет)
Позитрон	е+	9,1093826 (16) ·10^−31 кг0,51098910 (13) МеВ/c²	(1/2)	∞ (не менее 4,6·10^26 лет)
Продовження таблиці 3.3
Мюон	μ (μ^−)	105,6583715 (35) МеВ	(1/2)	2, 19703 (4) ·10^−6 c
Тау-лептон		1,77682 (16) ГеВ	(1/2)	2,9·10^−13 с
Електронне нейтрино	νe	меньше 0,28 МеВ, але не 0	(1/2)	10·10^13 с
				10·10^13 с
Мюонне нейтрино	νμ	меньше 0,28 МеВ, але не 0	(1/2)	10·10^13 с
Тау-нейтрино	ντ	меньше 0,28 МеВ, але не 0	(1/2)	10·10^13 с

 

Електронне нейтрино, тау лептон, тау лептонне нейтрино і т.д. Які відрізняються за масою і у результаті розпаду перетворюються один у одного.

 

Рис. 3.2 Графік залежності часу життя від енергії для лептонів.

 

Електрони мюони і таони взаємодіють електромагнітно, слабко та гравітаційно, а нейтрино тільки слабко і гравітаційно. Для нейтрино також характерне перетворення одного типу в інший які називаються нейтринними осциляціями. Проблема нейтринних осциляцій розв’язується якраз у даний час і до кінця не вирішена, хоча останні дослідження вказують на можливість усіх типів нейтринних осциляцій. Деякі вчені висловлюють думку що таон і мюон є збудженими станами електрона за масою, або за енергією. Тому вони у результаті розпаду перетворюються у стабільний електрон.

В підтвердження таких стверджень нами приведено залежність енергії лептона від часу його життя (рис 3.2.) з якої видно що при зменшенні енергії лептона час його життя збільшується. Тому на наш погляд такі ствердження є обґрунтовані.

Відомо що всі перетворення лептонів здійснюються у відповідність з законом збереження лептонних зарядів. Співвідношення мас лептонів відповідає формулі Коїде і формулі Борутта.

Кварки

Кварки разом з лептонами складають сім’ю фундаментальних ферміонів з яких складається матерія і які не мають внутрішньої структури (станом на 2013 рік). Кварки також складають з трьох поколінь (генерацій) див таблицю (??). Кварки приймають участь у всіх елементарних взаємодіях: слабка, сильна, електромагнітна і гравітаційна. Особливість кварків полягає в тому що їх заряд кратний е\3. І складає - 1/3 е або +1/3 е Кварки не спостерігаються у вільному стані. Точковий масштаб розмірів менше метра. Всі сильно взаємодіючі частинки (адрони) складаються з кварків.

 

Таблиця 3.4-Основні характеристики кварків

Назва	Покоління	Античастинка	Маса	Електричний заряд	спін
u-кварк	перше	u-антикварк	1.7 - 3.3 МеВ	1/3	1/2
d-кварк	перше	d-антикварк	4.1 - 5.8 МеВ	- 1/3	1/2
с-кварк	друге	с-антикварк	1.27 ГеВ	2/3	1/2
s-кварк	друге	s-антикварк	101 МеВ	- 1/3	1/2
t-кварк	третє	t-антикварк	172.0±2.2 ГеВ	1/3	1/2
b-кварк	третє	b-антикварк	4.19 ГеВ	- 1/3	1/2

 

Кварки мають 6 ароматів див таблицю (3.4) які можуть змінюватись під впливом слабкої взаємодії. Для кварків характерна наявність конфайменту, що реалізується у результаті сильної взаємодії з глюонами. Кварки у різній модифікації є складовими частинами двох типів адронів: баріонів (сполучення трьох кварків) і мезонів (сполучення кварку і антикварку).

 

Рис. 3.3 Адронні струми

 

Кваркова модель буда запропонована Гелл-Ман і Цвейгом і на сьогодні пояснює існування всіх адронів. Існування кварків підтверджено експериментально з досліду адронних струмів. Існування яких вважається експериментально встановленим фактом.

Адрони

 

Адрони е частинки для яких характерна сильна взаємодія. Назва адрони з грецької "масивний" запропоновано Окунем у 1962 році. Поділяють на дві основні групи. Баріони що складаються з трьох кварків і трьох кольорів які утворюють безкольорову комбінацію і мають на пів цілий спін тобто є (складеними) ферміонами таблиця (3.3) куди відносять нуклони що складають ядро атома, гіперони.

Другою групою частинок є мезони що складаються з кварку та антикварку. До мезонів відносяться піони, каони, та інші важкі мезонии. Вони мають цілий спін тобто є складеними бозонами.

Для обох підвидів адронів характерне існування частинок з малим часом життя менше  секунді що називають резонансом. У зв’язку з тим що адрони складають найбільш широкий клас частинок більше 300.

На їх класифікації зупинимось більш детально.

Баріони

Основні баріони приведені у таблиці (3.6)

Майже для всіх баріонів приведених у таблиці відомі основні характеристики, в тому числі і для гіперонів. Незважаючи на певну відмінність характеристик баріонів нами запропонований їх ілюстрований розподіл за масою та часом життя рис (3.3.).

 

Таблиця 3.6-

Основні баріони та їх характеристики

Частинка	Символ		Маса, МеВ		Час життя, с		Ізоспін I
Эн-одиннадцать-барион	N11 (+ - 0 ~)		2650		1,01263E-24		1/2
Эн-семь-штрих-барион	N7' (+ - 0 ~)		2190		1,31642E-24		1/2
Эн-девять-штрих-барион	N'9 (+ - 0 ~)		2275		1,27808E-24		1/2
Эн-один-барион	N1 (+ - 0 ~)		1445		2,02527E-24		1/2
Дельта-три-штрих-барион	Δ3' (++,+,0,-)		1625		1,88061E-24		1 1/2
Эн-девять-барион	N9 (+ - 0 ~)		2250		1,54873E-24		1/2
Дельта-пять-штрих-барион	Δ5' (++,+,0,-,)		1960		1,82837E-24		1 1/2
Дельта-пять-барион	Δ5 (++,+,0,-,)		1890		1,96481E-24		1 1/2
Дельта-три-дваштриха-барион	Δ (1700) D33		1710		2, 19404E-24		1 1/2
Дельта-одинадцать-барион	Δ11 (++,+,0,-,)		2400		1,64553E-24		1 1/2
Дельта-семь-барион	Δ7 (++,+,0,-,~)		1932,5		2,30952E-24		1 1/2
Эн-три-барион	N3 (+ - 0 ~)		1725		2,92539E-24		1/2
Дельта-один-дваштриха-барион	Δ"1 (++,+,0,-,~)		1895		2,86179E-24		1 1/2
Эн-барион	N (1650) S11		1652,5		3,98916E-24		1/2
Эн-один-штрих-барион	N1' (+ - 0 ~)		1535		4,38808E-24		1/2
Дельта-барион	Δ (++,+,0,-,)		1232		5,57807E-24		1 1/2
Дельта-один-штрих-барион	Δ1' (++,+,0,-)		1630		4,53939E-24		1 1/2
Эн-штрих-пять-барион	N (1675) D15		1675		4,46245E-24		1/2
Эн-один-дваштриха-барион	N"1 (1710) P11		1710		4,38808E-24		1/2
Эн-пять-барион	N5 (+ - 0 ~)		1685		5,06317E-24		1/2
Эн-три-штрих-барион	N3' (+ - 0 ~)		1520		5,72358E-24		1/2
Эн-три-дваштриха-барион	N3" (+ - 0 ~)		1700		6,58212E-24		1/2
Нейтрон	n		939,565346		885,7		1/2
Протон	p		938,272013		5E+32		1/2
Сигма-плюс-гиперон	Σ^+		1189		0.80·10^-10		1/2^+ (1)
Сигма-нуль-гиперон	Σ^0		1193		7.4·10^-20		1/2^+ (1)
Сигма-мінус-гиперон	Σ^-		1197		1.5·10^-10		1/2^+ (1)
Ксі-нуль-баріон	Ξ^0		1315		2.9·10^-10		1/2^+ (1/2)
Ксі-мінус-баріон	Ξ^-		1321		1.6·10^-10		1/2^+ (1/2)
Омега-мінус-баріон	Ω^-		1672		0.82·10^-10		3/2^+ (0)
дельта-плюс-плюс-баріон	Δ^++		1230-1234		115-125		3/2^+ (3/2)
дельта-плюс-баріон	Δ^+		1230-1234		115-125		3/2^+ (3/2)
дельта-нуль-баріон	Δ^0		1230-1234		115-125		3/2^+ (3/2)
дельта-мінус-баріон	Δ^−		1230-1234		115-125		3/2^+ (3/2)
Сигма-плюс-гиперон (1385)	Σ+ (1385)		1383		36		3/2^+ (1)
Сигма-нуль-гиперон (1385)	Σ^0 (1385)		1384		36		3/2^+ (1)
Сигма-мінус-гиперон (1385)	Σ^- (1385)		1387		39		3/2^+ (1)
Ксі-нуль-баріон (1530)	Ξ^0 (1530)		1532		9,1		3/2^+ (1/2)
Ксі-мінус-баріон (1530)	Ξ^- (1530)		1535		9,1		3/2^+ (1/2)
Ен-баріон (1440)	N (1440)		1430-1470		250-450		1/2^+ (1/2)
Ен-баріон (1440)	N (1440)		1430-1470		250-450		1/2^+ (1/2)
Ен-баріон (1520)	N (1520)		1515-1530		110-135		3/2^- (1/2)
Ен-баріон (1520)	N (1520)		1515-1530		110-135		3/2^- (1/2)
Сигма-плюс-плюс-чарівний-баріон	24531/2^+ (1)
Сигма-плюс-чарівний-баріон	24541/2^+ (1)
Сигма-нуль-чарівний-баріон	24521/2^+ (1)
Лямбда-нуль-баріон	1115.68±0.0061/2^+ (0)
Лямбда-плюс-чарівний-баріон		2285		2.0·10^-13		1/2^+ (0)
Лямбда-нуль-красивий-баріон		5620.2±1.6		1.409±0.055·10-12		1/2^+ (0)
Лямбда-плюс-правдивий-баріон		-		-		1/2^+ (0)

 

З рисунку видно, що розподіл маси баріону від часу життя має не лінійний характер. Спостерігається тенденція збільшення часу життя зі зменшенням маси баріонів, що характеризує їх можливий квантовий стан.

 

Рис. 3.3 Залежність часу життя від енергії у баріонів.

 

Чарівний баріон

У таблиці (3.7) приведені основні характеристики чарівних баріонів для виділених деякі характеристики досі невідомі.

 

Таблиця 3.7- Характеристика чарівних баріонів

Частинка	Символ	Маса, МеВ	Час життя, с	Ізоспін I
Кси-це-штрих-плюс	Ξ'c+	2575,6		1/2
Кси-це-штрих-ноль	Ξ'c0	2577,9		1/2
Сигма-це-плюс-плюс	Σс (2800) ++	2801	8,78E-24	1
Сигма-це-плюс?	Σс (2800) +	2792	1,06E-23	1
Сигма-це-ноль?	Σс (2800) 0	2802	1,08E-23	1
Кси-це-плюс??	Ξс (2980) +	2971,4	2,53E-23	1/2
Сигма-це-три-плюс	Σс (2520) +	2517,5	3,87E-23	1
Кси-це-ноль??	Ξс (2980) 0	2968	3,29E-23	1/2
Сигма-це-три-нуль	Σс (2520) 0	2518	4,09E-23	1
Сигма-це-три-плюс-плюс	Σс (2520) ++	2518,4	4,42E-23	1
Лямбда-це-плюс?	Λс (2940) +	2939,3	3,87E-23	0
Кси-це-один-штрих-плюс	Ξ'с1 (2790) +	2789,1	4,39E-23	1/2
Кси-це-один-штрих-ноль	Ξ'с1 (2790) 0	2791,8	5,49E-23	1/2
Кси-це-три-штрих-ноль	Ξ'c3 (2815) 0	2819,6	1,01E-22	1/2
Кси-це-три-ноль	Ξс3 (2645)	2645,9	1, 20E-22	1/2
Лямбда-це-пять-плюс	Λс5 (2880) +	2881,53	1,13E-22	0
Кси-це-плюс???	Ξс (3080) +	3077	1,13E-22	1/2
Сигма-це-плюс	Σс (2455) +	2452,9	1,43E-22	1
Кси-це-плюс???	Ξс (3080) 0	3079,9	1,18E-22	1/2
Лямбда-це-плюс-штрих	Λ'c (2595) +	2595,4	1,83E-22	0
Кси-це-три-штрих-плюс	Ξ'c3 (2815) +	2816,6	1,88E-22	1/2
Кси-це-три-плюс	Ξс3 (2645)	2645,9	2,12E-22	1/2
Сигма-це-плюс-плюс	Σс (2455) ++	2454,02	2,95E-22	1
Сигма-це-нуль	Σс (2455) 0	2453,76	2,99E-22	1
Лямбда-це-три-плюс	Λс3 (2625) +	2628,1	3,46E-22	0
Омега-це-нейтральный	Ωс0	2695,2	6,90E-14	0
Кси-це-нейтральный	Ξс0	2470,88	1,12E-13	1/2
Лямбда-це-плюс	Λс+	2286,46	2,00E-13	0
Кси-це-плюс	Ξс+	2567,8	4,42E-13	1/2

 

Для чарівних баріонів характерна квантова характеристика аромату - чарівність, що вказує на існування у їхньому складі с - кварку. Наявність цієї характеристики при зведенні на одну діаграму енергія/час вказує що більшість таких баріонів має такий час життя і швидко розпадеться рис (3.4)

 

Рис. 3.4 Залежність часу життя від енергії для чарівних баріонів.

 

За виключенням чотирьох у кінці таблиці. Це може вказувати на особливості взаємодії це кварку у кварк-глюонній плазмі.

Гарний баріон

Гарні баріони відносяться до важких баріонів, та знаходяться на стадії вивчення. Їх усього 8-10 і складають невелику групу а їх класифікація доповнюється у результаті вивчення на коллайдері. Незважаючи на недостатню вивченість для 4 з них приведена масово часова залежність малюнок (3.5) яка вказує на певну відносну стабільність частинок що містять В-кварк. Час життя яких відповідає метастабільним станом.

 

Рис. 3.5 Залежність маси від часу життя для гарних баріонів.

 

Дивний баріон. У таблиці (3.8) приведена характеристика дивних баріонів які містять s-кварк. Наявність s-кварку у внутрішній структурі цих баріонів у більшості випадках робить їх нестабільними резонансами. За виключенням групи частинок які мають метастабільний стан.

 

Таблиця 3.8 -

Основні характеристики дивних баріонів

Частинка	Символ	Маса, МеВ	Час життя, с	Ізоспін I
Сигма-три-два-штриха	Σ3" (+ - 0)	1925	2,93E-24	1
Лямбда-пять-дваштриха-барион	Λ" (2110) F05	2115	3,29E-24	0
Лямбда-один-дваштриха-барион	Λ1" (1600) P01	1630	4,39E-24	0
Сигма-семь	Σ7 (+ - 0) (2030) F17	2032,5	3,76E-24	1
Лямбда-один	Λ1 (1810) P01	1800	4,39E-24	0
Лямбда-семь-штрих	Λ7' (2100) G07	2100	3,76E-24	0
Лямбда-девять	Λ9 (2350) H09	2355	3,76E-24	0
Сигма-один	Σ1 (1660) P11	1660	5,49E-24	1
Лямбда-три	Λ3 (1890) P03	1880	5,06E-24	0
Сигма-пять-штрих	Σ5' (+ - 0) (1775) D15	1775	5,49E-24	1
Сигма-пять	Σ5 (+ - 0) (1915) F15	1917,5	5,49E-24	1
Сигма-один-штрих	Σ1' (+ - 0) (1750) S11	1765	5,98E-24	1
Сигма?	Σ (2250)	2245	6,27E-24	1
Лямбда-пять-штрих	Λ'5 (1830) D05	1820	7,74E-24	0
Лямбда-пять	Λ5 (1820) F05	1820	8,23E-24	0
Сигма-три-штрих	Σ3' (+ - 0) (1670) D13	1670	1,10E-23	1
Лямбда-один-штрих	Λ1' (1405) S01	1406	1,32E-23	0
Лямбда-три-два-штриха	Λ3" (1690) D03	1690	1,10E-23	0
Кси??	Ξ (1950)	1950	1,10E-23	1/2
Сигма-три-минус	Σ3-	1387,2	1,67E-23	1
Сигма--три нейтральный	Σ30	1383,7	1,83E-23	1
Сигма-три-плюс	Σ3+ (1385) P13	1382,8	1,84E-23	1
Oмега-минус?	Ω (2250) -	2252	1, 20E-23	0
Лямбда-один-триштриха-барион	Λ1"' (1600) S01	1670	1,76E-23	0
Кси?	Ξ (1690)	1690	2, 19E-23	1/2
Кси-три-штрих	Ξ3' (0 -) (1820) D13	1823	2,74E-23	1/2
Лямбда-три-штрих	Λ3' (1520) D03	1519,5	4,22E-23	0
Кси-пять	Ξ5 (0 -) (2030)	2025	3,29E-23	1/2
Кси-три-минус	Ξ3 - (1530) P13	1535	6,65E-23	1/2
Кси-три-нейтральный	Ξ30 (1530) P13	1531,8	7,23E-23	1/2
Сигма нейтральный	Σ0	1192,642	7,40E-20	1
Сигма-плюс	Σ+	1189,37	8,02E-11	1
Омега-минус	Ω-	1672,45	8,21E-11	0
Сигма-минус	Σ-	1197,449	1,48E-10	1
Кси-минус	Ξ-	1321,71	1,64E-10	1/2
Лямбда	Λ	1115,683	2,63E-10	0
Кси-нейтральный	Ξ0	1314,86	2,90E-10	1/2

 

Мезони

 

В-мезон

Складають невелику групу важких мезонів з малим часом життя. Для більшості частинок час життя невизначено і потребує подальших досліджень. Кожен В-мезон складається з В-антикварка і кварків. Характеризують ізотопічним спіном 0. Що відрізняється від B-ароматом. Співвідношення В-антикварка і Т-кварка вважається неможливим унаслідок дуже малого часу життя. Співвідношення В-антикварка і В-кварка називається боттомонія, а не В-мезоном. Для В-мезона характерні В-мезонні, антимезонні асцеляції які називаються асцеляціею ароматів. Тобто  с можуть спонтанно перетворюватись в свої античастинки і навпаки, є одним з основних пророцтв стандартної моделі. Дивний мезон при розпаді утворю більше частинок ніж античастинок. Детальне вивчення цього механізму у сучасній фізиці елементарних частинок може дати пояснення чому у Всесвіті існує переважна кількість частинок, а не античастинок.

 

Таблиця 3.9 -

Основні характеристики В-мезонів