基本介紹
- 中文名：Υ介子
- 外文名：Upsilon meson
- 發現時間：1950年
- 作者：鮑威爾
- 作用：用這一方法作出的有關介子的發現
簡介,底夸克,反粒子,參見,
簡介
Υ介子（ϒ）是一種由底夸克和它的反粒子構成的無味的介子。它由費米國立加速器實驗室的E288協作於1977年發現，領導者為1988年諾貝爾物理學獎得主利昂·萊德曼。這也是第一種被發現的含有底夸克的離子，因為它最輕，生成時不需要其他大質量的離子。它的平均壽命為1.21×10-20s，質量約為9.46GeV/c2。
底夸克
底夸克是帶有電荷−1⁄3e的 第三代夸克，又稱為美夸克。雖然量子色動力學描述每一種夸克的方法都很類似，由於底夸克帶有很大的裸質量（約為4.2GeV/c2，稍微多過質子質量的四倍)，而且CKM矩陣的元素Vub與Vcb的數值很小，因此底夸克擁有獨特的標籤。當做實驗時，使用一種稱為底貼簽的技術，可以很容易地辨識出它的蹤跡。由於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實驗、Belle實驗與LHCb實驗都正在進行這類實驗。
幾乎所有頂夸克的衰變都會產生底夸克，希格斯玻色子的衰變也常會產生底夸克。1973年，為了解釋CP破壞，物理學者小林誠與益川敏英預言底夸克的存在。海姆·哈拉里在1975年將這粒子命名為底夸克。費米實驗室的利昂·萊德曼研究團隊於1977年做通過粒子碰撞實驗製成底夸克偶素，從而發現底夸克。由於“發現對稱性破缺的來源，並預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年諾貝爾物理學獎。有一些學者稱底夸克為“美夸克”，但至今為止，“底夸克”仍舊是最常用的名稱。
反粒子
反粒子是相對於正常粒子而言的，它們的質量、壽命、自旋都與正常粒子相同，但是所有的內部相加性量子數（比如電荷、重子數、奇異數等）都與正常粒子大小相同、符號相反。有一些粒子的所有內部相加性量子數都為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。並不是粒子物理學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年由英國物理學家狄拉克在他的空穴理論中提出的。1932年在宇宙射線中發現了正電子，證實了狄拉克的預言。1956年美國物理學家歐文·張伯倫（Owen Chamberlain）在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子。進一步的研究發現，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。根據量子場論，粒子被看作是場的激發態，而反粒子就是這種激發態對應的復共軛激發態。
