Гиперон


В физике элементарных частиц гиперон — это любой барион , содержащий один или несколько странных кварков , но не содержащий шарм , нижний или верхний кварк . [1] Эта форма материи может существовать в стабильной форме в ядре некоторых нейтронных звезд. [2]

Первые исследования гиперонов были проведены в 1950-х годах и подтолкнули физиков к созданию организованной классификации частиц.

Этот термин был введен французским физиком Луи Лепренс-Ринге в 1953 году [3] [4] и впервые объявлен на конференции по космическим лучам в Баньер-де-Бигор в июле того же года, согласованной Лепренс-Ринге, Росси , Пауэлл , Фреттер и Питерс . [5]

Сегодня исследования в этой области ведутся на данных, снятых на многих объектах по всему миру, включая CERN , Fermilab , SLAC , JLAB , Брукхейвенскую национальную лабораторию , KEK , GSI и другие. Темы физики включают поиски CP-нарушения , измерения спина , исследования возбужденных состояний (обычно называемые спектроскопией ) и поиск экзотических состояний, таких как пентакварки и дибарионы .

Будучи барионами, все гипероны являются фермионами . То есть они имеют полуцелый спин и подчиняются статистике Ферми-Дирака . Все гипероны взаимодействуют через сильное ядерное взаимодействие , что делает их типами адронов . Они состоят из трех легких кварков , по крайней мере один из которых является странным кварком , что делает их странными барионами. Гипероны в основном состоянии слабо распадаются с несохраняющейся четностью . Возбужденные гиперонные резонансы обычно распадаются сильным распадом на гипероны в основном состоянии, как показано в таблице ниже.

Требуется несколько слабых распадов с изменением вкуса, чтобы неясно , распался ли он на протон или нейтрон. Модель SU(3) Мюррея Гелл-Манна и Юваля Неемана (иногда называемая Восьмеричным путем ) предсказала существование этого гиперона, массу и то, что он будет подвергаться только слабым процессам распада. Экспериментальные доказательства его существования были обнаружены в 1964 году в Брукхейвенской национальной лаборатории . Дальнейшие примеры его образования и наблюдения с помощью ускорителей частиц подтвердили модель SU(3).


Комбинация трех u, d или s-кварков с общим спином 3/2 образует так называемый барионный декуплет . Нижние шесть — гипероны.