顶数

科技工作者之家 2020-11-17

顶数(Topness,又称truth),是一个表示粒子中顶夸克与反顶夸克数量差异的味量子数。

简介顶数(Topness,又称truth),是一个表示粒子中顶夸克与反顶夸克数量差异的味量子数:

传统上,顶夸克的顶数为+1,反顶夸克的顶数则为−1。“顶数”一词不常被使用,多数物理学家会直接表示顶夸克数与反顶夸克数。1

守恒如同所有的味量子数,顶数在强相互作用和电磁相互作用下守恒,在弱相互作用下则不守恒。然而,顶夸克极度不稳定,其半衰期小于10-23秒,而这是强相互作用所需要的时间。因此,顶夸克不会强子化,亦即它不会形成任何介子或重子,故介子或重子的顶数永远是零。当达到了能够发生强相互作用的时间长度时,顶夸克已经衰变为具有其他味的夸克了(通常是底夸克)。1

顶夸克顶夸克是目前发现最重的夸克,其质量为173.1±1.3GeV/c2,质子的质量也不过938MeV。和其他夸克一样,顶夸克属于费米子,具有1⁄2的自旋,带有+2⁄3电荷。顶夸克的反粒子被称为反顶夸克,两者质量相同。顶夸克通过强作用力同其他基本粒子相作用,通过弱力衰变为W玻色子和底夸克,有时也会衰变为奇夸克。顶夸克可以衰变为下夸克,但这种情况非常罕见。根据标准模型的预测顶夸克的寿命仅为5×10-25s不过顶夸克极短的寿命使得其来不及在强相互作用力的影响下形成强子,这给科学们提供了一个观测独立夸克的机会。顶夸克的存在在某种程度上也为日后发现希格斯子提供了理论上的可能性。1

味(粒子物理学)在粒子物理学中,风味(英文︰Flavour)是基本粒子的一种量子数。在量子色动力学中,味是一种总体对称。另一方面,在电弱理论中,这种对称被打破,因此存在味变过程,例如夸克衰变或中微子振荡。1

另见弱相互作用、CKM矩阵及CP破坏

量子色动力学、强CP问题及手征性

夸克、轻子及强子

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学

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