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Deutschバリオンの一覧
バリオンの一覧は、素粒子物理学におけるバリオンの一覧である。
バリオンの概要
[編集]→詳細は「バリオン」を参照
バリオンは、三つのクォークから構成される亜原子粒子のファミリーである。それに対して、 中間子は一つのクォークと一つの反クォークから構成される複合粒子のファミリーである。バリオンと中間子はともに、クォークにより構成される全ての粒子を含むより大きな粒子ファミリーであるハドロンに含まれる。バリオンという言葉は、ギリシア語 βαρύς (barys、"重い"という意味) に由来する。なぜなら、それが名付けられたとき、バリオンは他の粒子よりも重い質量を持つことによって特徴付けられていたためである。
2000年代初頭までは、いくつかの実験は、四つのクォークと一つの反クォークで構成された異種バリオンであるペンタクォークが存在する証拠を示していると信じられていた[1][2]。しかし、素粒子物理学全体としては、2006年[3] および2008の時点では、その実験的証拠は報告されたペンタクォークの存在を裏付けるものではないとみなしており、それらの存在はありそうにないと見ている[4]。
バリオンはクォークによって構成されているので、それらは強い相互作用に関与する。それに対して、レプトンはクォークによって構成されているものではないので、強い相互作用には関与しない。最も有名なバリオンは陽子と中性子であり、これらは宇宙の目に見える物質の質量のほとんどを構成している。一方、 もう一つの原子の主要な構成要素である電子は、レプトンである。各バリオンは対応する反粒子（反バリオン）を持っている。そこでは、構成クォークは対応する反クォークに置き換えられる。例えば、陽子は二つのアップクォークと一つのダウンクォークから構成されている。そして、その対応する反粒子である反陽子は二つの反アップクォークと一つの反ダウンクォークから構成されている。
バリオンの一覧
[編集]以下の一覧は、全ての既知のまたは予測された、 正のパリティを持つ全角運動量J = 1⁄2およびJ = 3⁄2状態のバリオンの詳細について示す。
一覧中の記号は次のとおりである：
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これらは、表の項目や粒子の名前付近に使用されている。（これらの記号の詳細はバリオンの記事を参照）
各粒子の性質およびクォーク構成について表に記している。対応する反粒子については、 この表には記載していない。反粒子の情報は、構成クォークをその反クォークに変えて（逆も同様）、Q、B、S、CおよびB′の符号を反転させると得られる。名前の次に†の付いた粒子は、標準模型によって予測されているが、いまだ観測されていないものである。赤字で書かれた値は、実験によって確実に実証されていないが、クォークモデルによって理論的に予測され観測と一致している。 [5][6]
JP = 1⁄2+バリオン
[編集]| 名前 | 記号 | クォーク構成 | 静止質量 (MeV/c2) | I | JP | Q (e) | S | C | B' | 平均寿命 (s) | 崩壊生成物 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 核子/陽子[7] | p / p+ / N+ | uud | 938.272013±0.000023[a] | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | 0 | 0 | 0 | 安定[b] | 未観測 |
| 核子/中性子[8] | n / n0 / N0 | udd | 939.565346±0.000023[a] | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | 0 | 0 | 0 | (8.857±0.008)×10+2[c] | p+ + e− + ν e |
| ラムダ[9] | Λ0 | uds | 1115.683±0.006 | 0 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | (2.631±0.020)×10−10 | p+ + π− または n0 + π0 |
| チャームラムダ[10] | Λ+ c | udc | 2286.46±0.14 | 0 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +1 | 0 | (2.00±0.06)×10−13 | Λ+ c崩壊モード参照 |
| ボトムラムダ[11] | Λ0 b | udb | 5620.2±1.6 | 0 | 1⁄2+ | 0 | 0 | 0 | −1 | 1.391+0.038 −0.037×10−12 | Λ0 b崩壊モード参照 |
| シグマ[12] | Σ+ | uus | 1189.37±0.07 | 1 | 1⁄2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | (8.018±0.026)×10−11 | p+ + π0 または |
| シグマ[13] | Σ0 | uds | 1192.642±0.024 | 1 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | (7.4±0.7)×10−20 | Λ0 + γ |
| シグマ[14] | Σ− | dds | 1197.449±0.030 | 1 | 1⁄2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | (1.479±0.011)×10−10 | n0 + π− |
| チャームシグマ[15] | Σ++ c | uuc | 2454.02±0.18 | 1 | 1⁄2+ | +2 | 0 | +1 | 0 | (2.95±0.40)×10−22[d] | Λ+ c + π+ |
| チャームシグマ[15] | Σ+ c | udc | 2452.9±0.4 | 1 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +1 | 0 | >1.4×10−22[d] | Λ+ c + π0 |
| チャームシグマ[15] | Σ0 c | ddc | 2453.76±0.18 | 1 | 1⁄2+ | 0 | 0 | +1 | 0 | (3.0±0.5)×10−22[d] | Λ+ c + π− |
| ボトムシグマ[16] | Σ+ b | uub | 5807.8±2.7 | 1 | 1⁄2+ | +1 | 0 | 0 | −1 | 未知 | Λ0 b + π+ |
| ボトムシグマ† | Σ0 b | udb | 未知 | 1 | 1⁄2+ | 0 | 0 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ボトムシグマ[16] | Σ− b | ddb | 5815.2±2.0 | 1 | 1⁄2+ | −1 | 0 | 0 | −1 | 未知 | Λ0 b + π− |
| グザイ[17] | Ξ0 | uss | 1314.86±0.20 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | (2.90±0.09)×10−10 | Λ0 + π0 |
| グザイ[18] | Ξ− | dss | 1321.71±0.07 | 1⁄2 | 1⁄2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | (1.639±0.015)×10−10 | Λ0 + π− |
| チャームグザイ[19] | Ξ+ c | usc | 2467.8+0.4 −0.6 | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | −1 | +1 | 0 | (4.42±0.26)×10−13 | Ξ+ c崩壊モード参照 |
| チャームグザイ[20] | Ξ0 c | dsc | 2470.88+0.34 −0.80 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −1 | +1 | 0 | 1.12+0.13 −0.10×10−13 | Ξ0 c崩壊モード参照 |
| チャームグザイプライム[21] | Ξ′+ c | usc | 2575.6±3.1 | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | −1 | +1 | 0 | 未知 | Ξ+ c + γ (観測) |
| チャームグザイプライム[22] | Ξ′0 c | dsc | 2577.9±2.9 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −1 | +1 | 0 | 未知 | Ξ0 c + γ (観測) |
| ダブルチャームグザイ[e]† | Ξ++ cc | ucc | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | +2 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 |
| ダブルチャームグザイ[e][23] | Ξ+ cc | dcc | 3518.9±0.9[e] | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +2 | 0 | <3.3×10−14[e] | Λ+ c + K− + π+ [e] または p+ + D+ + K− [e] |
| ボトムグザイ[24] (またはカスケードB) | Ξ0 b | usb | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | −1 | 1.49+0.19 −0.18×10−12 | Ξ b崩壊モード参照 |
| ボトムグザイ[24] (またはカスケードB) | Ξ− b | dsb | 5790.5±2.7 | 1⁄2 | 1⁄2+ | −1 | −1 | 0 | −1 | 1.56+0.29 −0.27×10−12 | Ξ b崩壊モード参照 (Ξ− + J/ψも観測) |
| ボトムグザイプライム† | Ξ′0 b | usb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ボトムグザイプライム† | Ξ′− b | dsb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | −1 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムグザイ† | Ξ0 bb | ubb | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムグザイ† | Ξ− bb | dbb | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | −1 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイ† | Ξ+ cb | ucb | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイ† | Ξ0 cb | dcb | 未知 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイプライム† | Ξ′+ cb | ucb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイプライム† | Ξ′0 cb | dcb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームオメガ[25] | Ω0 c | ssc | 2695.2±1.7 | 0 | 1⁄2+ | 0 | −2 | +1 | 0 | (6.9±1.2)×10−14 | Ω0 c崩壊モード参照 |
| ボトムオメガ[26] | Ω− b | ssb | 6165±23 | 0 | 1⁄2+ | −1 | −2 | 0 | −1 | 1.13+0.55 −0.42×10−12 | (Ω− + J/ψ も観測) |
| ダブルチャームオメガ† | Ω+ cc | scc | 未知 | 0 | 1⁄2+ | +1 | −1 | +2 | 0 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムオメガ† | Ω0 cb | scb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムオメガプライム† | Ω′0 cb | scb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムオメガ† | Ω− bb | sbb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | −1 | −1 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| ダブルチャームボトムオメガ† | Ω+ ccb | ccb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | +1 | 0 | +2 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームダブルボトムオメガ† | Ω0 cbb | cbb | 未知 | 0 | 1⁄2+ | 0 | 0 | +1 | −2 | 未知 | 未知 |
† ^ 粒子は未だ観測されていない。
[a] ^ 陽子および中性子の質量は、素電荷の値が比較的精度が悪いため、MeV/c2単位よりも統一原子質量単位 (u) の方がずっと精度が良いことが知られている。統一原子質量単位では、陽子の質量は1.007 276 466 88(13) uであり、中性子の質量は1.008 664 915 60(55) uである。
[b] ^ 少なくとも1035年。陽子崩壊。
[c] ^ 自由中性子についての値。最も一般的な原子核である中性子は安定。
[d] ^ PDGは共鳴幅 (Γ) を報告している。ここでは、τ = ħ⁄Γの変換をしたものが与えられている
[e] ^ このデータについてはいくつかの議論の余地がある。[23]
JP = 3⁄2+バリオン
[編集]| 名前 | 記号 | クォーク構成 | 静止質量 (MeV/c2) | I | JP | Q (e) | S | C | B' | 平均寿命 (s) | 崩壊生成物 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| デルタ[27] | Δ++ (1232) | uuu | 1232±1 | 3⁄2 | 3⁄2+ | +2 | 0 | 0 | 0 | (5.58±0.09)×10−24[h] | p+ + π+ |
| デルタ[27] | Δ+ (1232) | uud | 1232±1 | 3⁄2 | 3⁄2+ | +1 | 0 | 0 | 0 | (5.58±0.09)×10−24[h] | π+ + n0 または |
| デルタ[27] | Δ0 (1232) | udd | 1232±1 | 3⁄2 | 3⁄2+ | 0 | 0 | 0 | 0 | (5.58±0.09)×10−24[h] | π0 + n0 または |
| デルタ[27] | Δ− (1232) | ddd | 1232±1 | 3⁄2 | 3⁄2+ | −1 | 0 | 0 | 0 | (5.58±0.09)×10−24[h] | π− + n0 |
| シグマ[28] | Σ∗+ (1385) | uus | 1382.8±0.4 | 1 | 3⁄2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | (1.84±0.04)×10−23[h] | Λ0 + π+ または |
| シグマ[28] | Σ∗0 (1385) | uds | 1383.7±1.0 | 1 | 3⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | (1.8±0.3)×10−23[h] | Λ0 + π0 または |
| シグマ[28] | Σ∗− (1385) | dds | 1387.2±0.5 | 1 | 3⁄2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | (1.67±0.09)×10−23[h] | Λ0 + π− または |
| チャームシグマ[29] | Σ∗++ c(2520) | uuc | 2518.4±0.6 | 1 | 3⁄2 + | +2 | 0 | +1 | 0 | (4.4±0.6)×10−23[h] | Λ+ c + π+ |
| チャームシグマ[29] | Σ∗+ c(2520) | udc | 2517.5±2.3 | 1 | 3⁄2 + | +1 | 0 | +1 | 0 | >3.9×10−23[h] | Λ+ c + π0 |
| チャームシグマ[29] | Σ∗0 c(2520) | ddc | 2518.0±0.5 | 1 | 3⁄2 + | 0 | 0 | +1 | 0 | (4.1±0.5)×10−23[h] | Λ+ c + π− |
| ボトムシグマ[30] | Σ∗+ b | uub | 5829.0±3.4 | 1 | 3⁄2 + | +1 | 0 | 0 | −1 | 未知 | Λ0 b + π+ |
| ボトムシグマ† | Σ∗0 b | udb | 未知 | 1 | 3⁄2 + | 0 | 0 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ボトムシグマ[30] | Σ∗− b | ddb | 5836.4±2.8 | 1 | 3⁄2 + | −1 | 0 | 0 | −1 | 未知 | Λ0 b + π− |
| グザイ[31] | Ξ∗0 (1530) | uss | 1531.80±0.32 | 1⁄2 | 3⁄2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | (7.2±0.4)×10−23[h] | Ξ0 + π0 または |
| グザイ[31] | Ξ∗− (1530) | dss | 1535.0±0.6 | 1⁄2 | 3⁄2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | 6.7+1.1 −1.2×10−23[h] | Ξ0 + π− または |
| チャームグザイ[32] | Ξ∗+ c(2645) | usc | 2645.9+0.5 −0.6 | 1⁄2 | 3⁄2 + | +1 | −1 | +1 | 0 | >2.1×10−22[h] | Ξ+ c + π0 (観測) |
| チャームグザイ[32] | Ξ∗0 c(2645) | dsc | 2645.9±0.5 | 1⁄2 | 3⁄2 + | 0 | −1 | +1 | 0 | >1.2×10−22[h] | Ξ+ c + π− (観測) |
| ダブルチャームグザイ† | Ξ∗++ cc | ucc | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | +2 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 |
| ダブルチャームグザイ† | Ξ∗+ cc | dcc | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | +1 | 0 | +2 | 0 | 未知 | 未知 |
| ボトムグザイ† | Ξ∗0 b | usb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | 0 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ボトムグザイ† | Ξ∗− b | dsb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | −1 | −1 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムグザイ† | Ξ∗0 bb | ubb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | 0 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムグザイ† | Ξ∗− bb | dbb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | −1 | 0 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイ† | Ξ∗+ cb | ucb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | +1 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムグザイ† | Ξ∗0 cb | dcb | 未知 | 1⁄2 | 3⁄2 + | 0 | 0 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| オメガ[33] | Ω− | sss | 1672.45±0.29 | 0 | 3⁄2+ | −1 | −3 | 0 | 0 | (8.21±0.11)×10−11[h] | Λ0 + K− または Ξ0 + π− または |
| チャームΩ[34] | Ω∗0 c(2770) | ssc | 2765.9±1.5 | 0 | 3⁄2 + | 0 | −2 | +1 | 0 | 未知 | Ω0 c + γ |
| ボトムオメガ† | Ω∗− b | ssb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | −1 | −2 | 0 | −1 | 未知 | 未知 |
| ダブルチャームオメガ† | Ω∗+ cc | scc | 未知 | 0 | 3⁄2 + | +1 | −1 | +2 | 0 | 未知 | 未知 |
| チャームボトムオメガ† | Ω∗0 cb | scb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | 0 | −1 | +1 | −1 | 未知 | 未知 |
| ダブルボトムオメガ† | Ω∗− bb | sbb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | −1 | −1 | 0 | −2 | 未知 | 未知 |
| トリプルチャームオメガ† | Ω++ ccc | ccc | 未知 | 0 | 3⁄2 + | +2 | 0 | +3 | 0 | 未知 | 未知 |
| ダブルチャームボトムオメガ† | Ω∗+ ccb | ccb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | +1 | 0 | +2 | −1 | 未知 | 未知 |
| チャームダブルボトムオメガ† | Ω∗0 cbb | cbb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | 0 | 0 | +1 | −2 | 未知 | 未知 |
| トリプルボトムオメガ† | Ω− bbb | bbb | 未知 | 0 | 3⁄2 + | −1 | 0 | 0 | −3 | 未知 | 未知 |
†^ 粒子は未だ観測されていない。
[h] ^ PDGは共鳴幅 (Γ) を報告ている。ここでは、τ = ħ⁄Γの変換をしたものが与えられている。
脚注
[編集]- ^ H. Muir (2003)
- ^ K. Carter (2003)
- ^ W.-M. Yao et al. (2006): Particle listings – Positive Theta
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Pentaquarks
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle summary tables – Baryons
- ^ J.G. Körner et al. (1994)
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – p+
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – n0
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Λ
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Λ
c - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Λ
b - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ+
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ0
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ−
- ^ a b c K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ
c - ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ
b - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ0
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ−
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ+
c - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ0
c - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ′+
c - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ′0
c - ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ+
cc - ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ
b - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ω0
c - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ω−
b - ^ a b c d K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Δ(1232)
- ^ a b c K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ(1385)
- ^ a b c K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ
c(2520) - ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ∗
b - ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ(1530)
- ^ a b K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ
c(2645) - ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ω−
- ^ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ω0
c(2770)
参考文献
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- W.-M. Yao et al. (Particle Data Group) (2006). “Review of Particle Physics”. Journal of Physics G 33: 1–1232. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001.
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- J.G. Körner, M. Krämer, and D. Pirjol (1994). “Heavy Baryons”. Progress in Particle and Nuclear Physics 33: 787–868. doi:10.1016/0146-6410(94)90053-1. arXiv:hep-ph/9406359.
発展的な文献
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- R. Shankar (1994). Principles of Quantum Mechanics (2nd ed.). New York (NY): Plenum Press. ISBN 0-306-44790-8
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関連項目
[編集]外部リンク
[編集]- Particle Data Group – Review of Particle Physics (2008).
- Georgia State University – HyperPhysics
