強衰變

強衰變是由強相互作用引發的粒子衰變現象,屬於物理學範疇,英文名稱strong decay。直接參與該過程的強子由夸克構成,衰變末態同為強子,其本質是強子內部的夸克反應過程,所有量子數均守恆,粒子壽命通常介於10至10秒之間,屬於不穩定粒子(共振態)。

根據OZI規則,強衰變可分為兩類:末態含初態夸克組分的衰變寬度較大、壽命較短;末態不含初態夸克組分的衰變受OZI規則壓低,例如φ介子衰變為K介子的過程比三π過程更快。量子色動力學(QCD)作為描述強相互作用的核心理論,將相互作用歸結為夸克與膠子交換效應,但對輕夸克強子的大距離衰變仍缺乏定量計算方法。

BES合作組通過Ψ(2S)強衰變研究揭示了粲偶素族粒子的新現象,實驗觀測到Z(3930)粒子的OZI允許兩體強衰變,與BS方法及BS-3P0模型計算結果相符。J/ψ衰變研究中發現的X(2370)和η1(1855)等新粒子為膠球與混雜態研究提供了實驗依據。

基本介紹

  • 中文名:強衰變
  • 外文名:strong decay
強子結構模型產生之後,人們把強衰變現象歸結為構成強子的夸克的反應過程。實驗發現,對於衰變前的強子內的夸克完全不出現在衰變末態的強衰變過程,它的壽命明顯地比衰變初末態都含有同種夸克強衰變過程的壽命長得多,即所謂的OZI規則。例如,嗞→ρ過程比ω→ρ過程的衰變壽命長得多。嗞基本是由s宑組成的,ω基本是由組成的。而ρ、都是由u、廀或ū、d組成的。因此嗞→ρ過程中s夸克只在初態有,而在末夸克-膠子之關係結構圖態沒有;而ω→ρ就不同。因此嗞→ρ過程的壽命比ω→ρ長得多。這兩類衰變過程的壽命的明顯差別可以用量子色動力學定性地加以說明。
強衰變
強衰變
強衰變
夸克-膠子之關係結構圖
目前描寫強相互作用的最有希望的基本理論是量子色動力學。這個理論把強相互作用歸結為夸克-夸克(通過交換膠子),夸克-膠子和膠子-膠子之間的相互作用,儘管這個理論在解釋強相互作用現象上取得了不少的成功,但是由於該理論的大距離非微擾性質還不清楚,進行定量的理論計算受到很大限制。用該理論能計算小距離漸近自由區的由重夸克組成的強子衰變(如ψ→p圴)。對於一般的強衰變現象,如涉及到所謂大距離的輕夸克構成的強子的衰變還無法計算。夸克-周期表 上表註解:
1.“夸克周期表”有三族(八列)及八個周期能階(殼層),與“元素周期表”
有八族及七個周期能階(殼層),極為相似。
2.笫一族磁型夸克族以帯2/3電荷夸克為主(因u上夸克=v中微子,同中微子帶手征旋轉性),
笫二族中性夸克族,帯2/3電荷夸克與帯1/3電荷夸克各占一半,
笫三族電型夸克族以帯1/3電荷夸克為主(因d下夸克=e電子,同電子帶電荷)。
3.笫一族磁型夸克族(組成:介子)及笫三族電型夸克族(組成:介子)與其自身左右
同族的另二組夸克族(組成:中子及質子)為“自旋反轉排列(即上下顛倒排列)”
,如此方能以“相反電菏”拉住(結合)其自身左右的中子及質子,併疊加隱含於
中子/質子及各類強子之內。
強衰變
夸克-周期表

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