Avaa päävalikko

Muutokset

Ei muutosta koossa, 6 vuotta sitten
ots +-w -epäolennaista pois johdannosta
}}
 
'''B-kvarkki''' (engl. beauty tai bottom) eli '''kaunis-kvarkki''' tai '''pohja-kvarkki''' on [[alkeishiukkanen]] ja yksi kuudesta [[kvarkki]]tyypistä. Muut tyypit ovat [[U-kvarkki|u]]-, [[d-kvarkki|d]]-, [[S-kvarkki|s]]-, [[C-kvarkki|c]]- ja [[T-kvarkki|t]]-kvarkit. Vastaava antihiukkanen on b-antikvarkki.
 
==Ominaisuudet==
B-kvarkin [[spin]] on 1/2 ja [[baryoniluku]] 1/3, kuten kaikilla muillakin kvarkeilla. Lisäksi b-kvarkilla [[isospin]] ''I<sub>3</sub>'' on 0 ja [[sähkövaraus]] -1/3[[alkeisvaraus|e]]. Siihen liittyy oma [[kauneus (kvanttiluku)|kauneudeksi]] kutsuttu kvanttiluku, jonka arvoksi kvarkille on määritelty -1. B-kvarkki kuuluu samaan kvarkkiduplettiin t-kvarkin kanssa.<ref name="LMFJ">{{Kirjaviite | Tekijä = Jukka Maalampi, Tapani Perko| Nimeke = Lyhyt modernin fysiikan johdatus, 4. korjattu painos| Kappale = | Sivu = 184&ndash;187| Selite = |Julkaisupaikka = Helsinki| Julkaisija = Limes ry | Vuosi = 2006| Tunniste = ISBN 951-745-213-6 | Viitattu = | Kieli = {{fi}}}}</ref> B-kvarkin [[massa]] on noin 4000&ndash;4500 MeV, mikä tekee siitä yli neljä kertaa [[protoni]]a raskaamman ja selvästi raskaamman kuin neljä kevyempää kvarkkia.<ref name="YAF7">[http://tfy.tkk.fi/aes/AES/courses/crspages/Tfy-0.3243/luku7.pdf Antti Hakola: Ydin- ja alkeishiukkasfysiikka, Raportti TKK-F-B204, ISBN 978-951-22-9178-6, luku 7]</ref>
 
==Tutkimus==
B-kvarkki ei kuulu alkuperäisen kvarkkimallin ennustamiin hiukkasiin ja sen ominaisuudet johdettiin teoreettisesti lähes kymmenen vuotta alkuperäisen mallin jälkeen, vuonna [[1973]], selittämään [[CP-rikko|CP-symmetrian rikkoutumista]] tietyissä hiukkasreaktioissa. Ensimmäinen todistettavasti b-kvarkin sisältävä hiukkanen, ''bottomium''-mesoni [[ypsilon-mesoni|ypsilon]], löydettiin [[1977]].<ref name="LMFJ"/> Nykyisin b-kvarkin sisältäviä hiukkasia tunnetaan useita. Ne ovat kaikki varsin lyhytikäisiä ja useimmat [[mesoni|mesoneita]]. Näistä vuonna [[2011]] havaittu [[χb(3P)|χ<sub>b</sub>(3P)]] niminen mesonitila oli ensimmäinen [[LHC]]-kiihdyttimellä löydetty hiukkanen.<ref>http://arxiv.org/abs/1112.5154v4</ref> Hiukkasia, jotka sisältävät b-kvarkin etsitään yleisesti [[b-tagging]]iksi kutsutulla menetelmällä, joka perustuu hiukkaskiihdyttimessä aiheutetussa törmäyksessä syntyvien tietynlaisten hadronisuihkujen etsimiseen.<ref>http://www2.uni-wuppertal.de/FB8/groups/Teilchenphysik/Seminar/TopSeminar_WS05-06/btagging-algs.pdf</ref><ref>http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-known-apparently-elementary-particles/jets-the-manifestation-of-quarks-and-gluons/b-tagging-identifying-jets-from-bottom-quarks/</ref>
 
Koska kvarkkidupletteja tunnettiin aikaisemmin vain kaksi (u- ja d-kvarkkien dupletti sekä c- ja s-kvarkkien dupletti), hiukkasen teorian kehittäneet [[Makoto Kobayashi]] ja [[Toshihide Maskawa]] saivat [[Nobelin fysiikanpalkinto|Nobelin fysiikanpalkinnon]] vuonna [[2008]] kolmannen kvarkkidupletin olemassaolon ennustamisesta.<ref>http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/index.html</ref>
 
Suuren massansa vuoksi b-kvarkin elinikä on vain 1,3 · 10<sup>-12</sup> sekuntia.<ref name="HYP">[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html HyperPhysics: Kvarkit] {{en}}</ref> Osoittautuu, että se on raskain kvarkki, joka pystyy muodostamaan [[hadroni]]n<ref name="LMFJ"/>. B-kvarkin suuren massan vuoksi b-kvarkista ja sen antikvarkista muodostuvat bottomium-mesonitilat ovat yhdessä c-kvarkin vastaavien tilojen kanssa tärkeitä kvarkkien välisen voiman tutkimuskohteita, sillä [[suhteellisuusteoria|relativistisia]] vaikutuksia ei tarvitse niiden kohdalla huomioida. Lisäksi [[heikko vuorovaikutus|heikossa vuorovaikutuksessa]] tapahtuva kvarkkitilojen sekoittuminen eli kvarkkien muuttuminen toisikseen on b-kvarkin tapauksessa olemattoman vähäistä.<ref name="YAF7"/> B-kvarkin hajotessa syntyy [[s-kvarkki|s-kvarkki]] sekä [[virtuaalihiukkanen|virtuaalisen]] [[W-bosoni|W<sup>-</sup>-bosonin]] kautta muodostuu [[elektroni]] ja [[neutriino|elektronin antineutriino]].<ref name="HYP"/>
32 493

muokkausta