粒子物理學中,Ξ粒子是一類由一個較輕的第一代夸克和兩個較重的夸克(可以是第二代夸克或第三代夸克)組成的重子。這類粒子因其不穩定性也被稱作「級聯粒子」(cascade particles)——它們能在極短的時間內通過一系列的衰變轉化為較輕的穩定粒子。第一個Ξ粒子於1964年於美國布克海文國家實驗室被發現[1]

2007年12月,美國費米實驗室公布了在D0實驗
Ξ
b
粒子費米實驗室碰撞探測器(CDF)被發現。該粒子也被稱作級聯B粒子(cascade B),它是第一個被發現的、由三個不同的夸克(一個下夸克、一個奇夸克及一個底夸克)組成的次原子粒子。關於
Ξ
b
的粒子質量,D0合作組CDF合作組公布的數據有所出入,分別為5.774±0.019 GeV/c25.7929±0.0030 GeV/c2粒子數據組(PDG)中提供的數據為平均值5.7924±0.0030 GeV/c2

除有特別註明,Ξ粒子中非上/下夸克的夸克為奇夸克,所以
Ξ0
b
由上夸克、奇夸克、底夸克組成,而
Ξ0
bb
由一粒上夸克和兩粒底夸克組成。

Ξ粒子列表

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收入到此表中的項目縮寫及含義:I(同位旋)、J(總角動量)、P(宇稱)、Q(電荷)、S (奇異數), C(魅數)、B′(底數)、T(頂數)、B(重子數)、u(上夸克)、d(下夸克)、s(奇夸克)、c(魅夸克)、b(底夸克)和t(頂夸克)等。

各種Ξ粒子對應的反粒子只是組成上簡單地由原來的夸克換成反夸克、Q、B、S、C、B′、T幾項變為原來的相反數,所以沒有收入到此表內。I、J和P中用紅色標註的值是由夸克模型推斷、未被實驗認證的理論值[2][3]

Ξ粒子[4][5][6][7]
粒子 符號 夸克
組成
靜質量 (MeV/c2) I JP Q (e) S C B' 平均壽命 (s) 衰變產物
Xi [8]
Ξ0

u

s

s
1 314.86 ± 0.20 12 12+* 0 −2 0 0 2.90 ± 0.09×10−10
Λ0
+
π0
Xi [9]
Ξ

d

s

s
1321.31 ± 0.13 12 12+* −1 −2 0 0 (1.639±0.015)×10−10
Λ0
+
π
Xi resonance [10]
Ξ0
(1530)

u

s

s
1 531.80(32) 12 32+ 0 −2 0 0
Ξ

+
π

Xi resonance [10]
Ξ
(1530)

d

s

s
1 535.0(6) 12 32+ −1 −2 0 0
Ξ

+
π

charmed Xi[11]
Ξ+
c

u

s

c
2 467.9 ± 0.4 12 12* +* +1 −1 +1 0 (4.42±0.26)×10−13 http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
charmed Xi[11]
Ξ0
c

d

s

c
2 471.0 ± 0.4 12 12* +* 0 −1 +1 0 1.12+0.13
−0.10
×10−13
http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
charmed Xi resonance [11]
Ξ′+
c

u

s

c
2 575.7±3.1 12 12+ +1 −1 +1 0
Ξ+
c
+
γ
(Seen)
charmed Xi resonance [11]
Ξ′0
c

d

s

c
2 578.0±2.9 12 12+ 0 −1 +1 0 1.1×10−13
Ξ0
c
+
γ
(Seen)
double charmed Xi
Ξ++
cc

u

c

c
12* 12* +* +2 0 +2 0
double charmed Xi[a] [12]
Ξ+
cc

d

c

c
3 518.9 ± 0.9[c] 12* 12* +* +1 0 +2 0 <3.3×10−14[a]
Λ+
c
+
K
+
π+
[e]

p+
+
D+
+
K
[e]
bottom Xi [13]
Ξ0
b

u

s

b
5 792 ± 3 12* 12* +* 0 −1 0 −1 1.42+0.28
−0.24
×10−12
[b]
http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
bottom Xi 或
Cascade B [13][14][15]

Ξ
b

d

s

b
5 792.9 ± 3.0 12* 12* +* −1 −1 0 −1 1.42×10−12 見http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
(
Ξ
+
J/ψ
was also seen)
double bottom Xi
Ξ0
bb

u

b

b
12* 12* +* 0 0 0 −2
double bottom Xi
Ξ
bb

d

b

b
12* 12* +* −1 0 0 −2
charmed bottom Xi
Ξ+
cb

u

c

b
12* 12* + +1 0 +1 −1
charmed bottom Xi
Ξ0
cb

d

c

b
12* 12* +* 0 0 +1 −1

[a] 對於該數據現在仍有爭議,見參考資料。
[b] 這個實驗主要量度底重子蛻變成 a jet containing a same sign
Ξ
±
l
± pair的平均壽命. Presumably the mix is mainly
Ξ
b
, with some
Λ
b
.
^ 標記有該符號的粒子的某些性質未被測量或預測。

參見

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參考資料

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  1. ^ R. Nave. The Xi Baryon. Hyperphysics. [2009-06-20]. (原始內容存檔於2018-03-15). 
  2. ^ C. Amsler et al. (2008): Particle summary tables - Baryons頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
  3. ^ J. G. Körner et al. (1994)
  4. ^ D0 Collaboration; Abazov, V. Direct observation of the strange b baryon
    Ξ
    b
    . 2007. arXiv:0706.1690v2  [hep-ex].
     
  5. ^ Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon. 費米實驗室. 2007 [2007-06-14]. (原始內容存檔於2007-06-20). 
  6. ^ Back-to-Back b Baryons in Batavia. 費米實驗室. 2007 [2007-06-25]. (原始內容存檔於2007-07-04). 
  7. ^ Aaltonen, T.; for the CDF Collaboration. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 2007. arXiv:0707.0589  [hep-ex]. 
  8. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Neutral Xi (PDF). 《物理學學報G輯》 (Journal of Physics G) (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-01-30). 
  9. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Negative Xi (PDF). 《物理學學報G輯》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-02-11). 
  10. ^ 10.0 10.1 Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF). [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-01-24). 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 W.-M. Yao; et al. Particle listings - Charmed baryons (PDF). 《物理學學報G輯》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-02-11). 
  12. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Double charmed positive Xi (PDF). 《物理學學報G輯》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-01-30). 
  13. ^ 13.0 13.1 W.-M. Yao; et al. Particle listings - Bottom Xis (PDF). Journal of Physics G (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-01-26). 
  14. ^ V. M. Abazov; et al. Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-. 《物理評論快報》 (Physical Review Letters). 2007, 99: 052001 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. (原始內容存檔於2012-12-15). 
  15. ^ T. Aaltonen; et al. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 《物理評論快報》. 2007, 99: 052002 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. (原始內容存檔於2012-05-26). 

外部連結

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