重子

重子

在現代粒子物理學的標準模型理論中,重子這一名詞是指由三個夸克(或者三個反夸克組成反重子)組成的複合粒子。在這理論中它是強子的一類。值得注意的是,因為重子屬於複合粒子,所以不是基本粒子。最常見的重子有組成日常物質原子核的質子和中子,合稱為核子。

重子簡介

重子(baryon)

自鏇為h的半奇數倍的強子。它們的統計性質屬費米子

。最為熟悉的

重子-質子和中子-內部結構模型圖重子-質子和中子-內部結構模型圖
,其他還有Λ、Σ、Ξ、Ω等粒子,其質量均超過質子和中子,故又稱超子。對於所有的重子可定義一個重子數B,重子的重子數為+1,反重子的重子數為-1。重子數在所有的相互作用下守恆,質子以外的其他重子最終都要衰變為質子, 從而保證了質子的穩定性。已發現的各種重子都是由3個夸克構成的 ,例如p=(uud),n=(udd),Λo=(uds),Σ+= (uus),Ξ-=(dss),Ω=(sss)等等;也發現存在第4種夸克的Λc+(udc)和Σc+(uuc)等粲重子的實驗證據。

其它重子中,有比這兩種粒子更重的粒子,所謂的超子。重子這個稱呼是指其質量相對重於輕子和介於兩者之間的介子起的。

重子是強相互作用的費米子,也就是說它們遵守費米-狄拉克統計和泡利不相容原理,通過組成它們的夸克它們參加強相互作用。同時它們也參加弱相互作用和引力。帶電荷的重子也參加電磁力作用。

重子與由一個夸克和一個反夸克組成的介子一起被合稱為強子。強子是所有強相互作用的粒子的總稱。

質子是唯一獨立穩定的重子。中子假如不與其它中子或者質子一起組成原子核的話不穩定,會衰變。

重子家族

重子家族

Δ重子(Δ、Δ、Δ、Δ)

由上夸克和下夸克組成,它們衰變為π介子以及一個質子或者一個中子。 Λ重子(Λ、Λc) 由一個上夸克、一個下夸克以及一個魅夸克或者一個奇異夸克組成。電中性的Λ重子的發現首次顯示了奇異夸克的存在。 Σ重子(Σ、Σ、Σ) 由一個奇異夸克和兩個上或者下夸克或者一個上夸克和一個下夸克組成。電中性的Σ重子與電中性的Λ重子相同,因此比其它Σ重子衰變得快。 Ξ重子(Ξ、Ξ) 由兩個奇異夸克和一個上夸克或者一個下夸克組成。電中性的Ξ重子(由一個上夸克和兩個奇異夸克組成)衰變為一個電中性的Λ重子和一個電中性的π介子,後者很快衰變為一個電子和一個陽電子,兩者互相湮滅,因此整個過程看上去好像是電中性的Ξ重子衰變為電中性的Λ重子和伽馬射線。 電負性的Ω重子(Ω) 由三個奇異夸克組成。理論家首先預言了它的存在、質量和衰變結果。它是通過這些預言通過它的衰變結果被發現的,因此它的發現是夸克理論的一個重要成果。

重子7氫核的靜態結構圖重子7氫核的靜態結構圖

重子:是構成原子核的基本微粒,重子有N個糰子在萬有引力下盤鏇構成,有五種穩態結構,分別有7、8、9、11、12個糰子盤鏇而成,稱之為重子7,重子8,重子9,重子11,重子12。地球附近物質中的重子以重子7,重子11x9為主(有11個糰子9構成)。

其中重子8的核心有2個糰子盤鏇而成,其盤鏇軌道稱為重子紅道,其餘4種重子核心都是有3個糰子盤鏇而成的,其中上下2個糰子盤鏇於紅道,1個糰子位於中間。重子的外圍有數個糰子繞核心鏇轉,其盤鏇軌道稱為重子黃道,重子7的黃道上有4個糰子盤繞,重子8,重子9,重子11和重子12的黃道上分別有6個、8個、9個糰子盤繞。重子的核心在自轉同時垂直於重子黃道面上下震盪。

重子11x9氦核的靜態結構圖重子11x9氦核的靜態結構圖

具有逃逸速度的奇子垂直跌入重子的黃道或紅道,被其軌道上與糰子同步的聚子(與重子黃道、紅道中公轉糰子同速的聚子)撞擊逃逸而出,就成為磁速奇子,磁速奇子位於重子的類彗星軌道上,多為敞開式軌道,可以在不同原子、分子間躍遷或穿過。常溫下物質(多為液態或氣態物質,即含正常自鏇重子的物質)運動達到某一速度,進入其中的同向自由奇子被其重子中同步聚子打出成同向磁速奇子流,則此物質即帶磁場。

地球附近常見物質中之重子為重子7x7,常溫下吸滿奇子的飽和自由重子7為氫原子核,共有3675個奇子構成,絕對零度時有3528奇子構成。常溫下重子7x7黃道面與磁場奇子流同向則平均被拖出3個奇子,順磁場而行,即今人所謂質子,若其黃道面若與磁場垂直,則平均吸附2個奇子即被打歪,看似不為磁場所動,即今人所謂中子,約片刻即順磁場而行,平均被拖出3奇子,此過程即今人所謂中子衰變為質子。中、質子之不同,僅逆、順磁而已。重子11x9為氦核。

重子7x7(有7個糰子7構成)的相關參數如下:

長軸直徑d≈2. 336292x10-50次方米,

短軸直徑d短≈1. 128897x10-50次方米,

核心直徑d內≈7. 412289x10-51次方米,

核心振盪區間長度S≈3. 876683x10-51次方米,

黃道直徑d黃≈2. 33158x10-50次方米,

紅道直徑d紅≈7. 365164x10-51次方米,

自鏇線速度v≈2318723米/每秒,

自鏇角速度ω≈3.165546 x10+55次方圈/每秒,

核心自鏇角速度ω內≈1.002113 x10+56次方圈/每秒,

長、短軸比約2.0695,初始形成時近於碟球狀。

核心上下振盪頻率約2-3倍於核心自鏇頻率。

重子7相互撞擊,撞散起爆速度約為5982.4米/每秒,臨界起爆速度約為1752.9米/每秒。

定義重子73647之質量M3647≈1.66124497X10-27kg為原子量1之相對質量(今流行原子量1之質量約為3646.5個奇子的質量,其它原子質量與M3647之比為此原子之相對原子量,例如氫核3675的相對原子量為M氫/M3647≈1.00767754。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們