在粒子物理學中，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，美國費米實驗室公佈了在D0實驗中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、由三個不同代的夸克（一個下夸克、一個奇夸克及一個底夸克）組成的亞原子粒子。關於Ξ−b的粒子質量，D0合作組與CDF合作組公佈的數據有所出入，分別為5.774±0.019 GeV/c2和5.7929±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 Ξ0b 由上夸克、奇夸克、底夸克組成，而 Ξ0bb 由一粒上夸克和兩粒底夸克組成。
Ξ粒子列表
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]。
| 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 | 1⁄2 | 1⁄2+* | 0 | −2 | 0 | 0 | 2.90 ± 0.09×10−10 | Λ0 + π0 |
| Xi [9] | Ξ− | d s s | 1321.31 ± 0.13 | 1⁄2 | 1⁄2+* | −1 | −2 | 0 | 0 | (1.639±0.015)×10−10 | Λ0 + π− |
| Xi resonance [10] | Ξ0(1530) | u s s | 1 531.80(32) | 1⁄2 | 3⁄2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | Ξ
+ π | |
| Xi resonance [10] | Ξ−(1530) | d s s | 1 535.0(6) | 1⁄2 | 3⁄2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | Ξ
+ π | |
| charmed Xi[11] | Ξ+c | u s c | 2 467.9 ± 0.4 | 1⁄2 | 1⁄2* +* | +1 | −1 | +1 | 0 | (4.42±0.26)×10−13 | 見 http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf |
| charmed Xi[11] | Ξ0c | d s c | 2 471.0 ± 0.4 | 1⁄2 | 1⁄2* +* | 0 | −1 | +1 | 0 | 1.12+0.13 −0.10×10−13 |
見 http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf |
| charmed Xi resonance [11] | Ξ′+c | u s c | 2 575.7±3.1 | 1⁄2 | 1⁄2+ | +1 | −1 | +1 | 0 | Ξ+c + γ (Seen) | |
| charmed Xi resonance [11] | Ξ′0c | d s c | 2 578.0±2.9 | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −1 | +1 | 0 | 1.1×10−13 | Ξ0c + γ (Seen) |
| double charmed Xi | Ξ++cc | u c c | 1⁄2* | 1⁄2* +* | +2 | 0 | +2 | 0 | |||
| double charmed Xi [12] | Ξ+cc | d c c | 3 518.9 ± 0.9[c] | 1⁄2* | 1⁄2* +* | +1 | 0 | +2 | 0 | <3.3×10−14 | Λ+c
+ K−
+ π+
[e] 或 p+ + D+ + K− [e] |
| bottom Xi [13] | Ξ0b | u s b | 5 792 ± 3 | 1⁄2* | 1⁄2* +* | 0 | −1 | 0 | −1 | 1.42+0.28 −0.24×10−12 |
見 http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf |
| bottom Xi 或 Cascade B [13][14][15] |
Ξ−b | d s b | 5 792.9 ± 3.0 | 1⁄2* | 1⁄2* +* | −1 | −1 | 0 | −1 | 1.42×10−12 | 見http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf (Ξ− + J/ψ was also seen) |
| double bottom Xi | Ξ0bb | u b b | 1⁄2* | 1⁄2* +* | 0 | 0 | 0 | −2 | |||
| double bottom Xi | Ξ−bb | d b b | 1⁄2* | 1⁄2* +* | −1 | 0 | 0 | −2 | |||
| charmed bottom Xi | Ξ+cb | u c b | 1⁄2* | 1⁄2* + | +1 | 0 | +1 | −1 | |||
| charmed bottom Xi | Ξ0cb | d c b | 1⁄2* | 1⁄2* +* | 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 Ξb, with some Λb.
† ^ 標記有該符號的粒子的某些性質未被測量或預測。
參見
參考資料
- ↑ R. Nave. The Xi Baryon. Hyperphysics. [2009-06-20].
- ↑ C. Amsler et al. (2008): Particle summary tables - Baryons
- ↑ J. G. Körner et al. (1994)
- ↑ D0 Collaboration; Abazov, V. Direct observation of the strange b baryon Ξ−b. 2007. arXiv:0706.1690v2
[hep-ex].
- ↑ Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon. 費米實驗室. 2007 [2007-06-14].
- ↑ Back-to-Back b Baryons in Batavia. 費米實驗室. 2007 [2007-06-25].
- ↑
Aaltonen, T.; for the CDF Collaboration. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 2007. arXiv:0707.0589 [hep-ex].
- ↑ 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].
- ↑ 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].
- ↑ 10.0 10.1 Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF). [2008-04-20].
- ↑ 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].
- ↑ 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].
- ↑ 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].
- ↑ 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.
- ↑ 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.
外部連結
- Listings for Xi particles. 粒子數據組 （Particle Data Group，PDG）. [2007-07-31].
- "Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-"
- Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon (新聞稿). 費米實驗室. 2007-06-18 [2007-06-18].
- Back-to-Back b Baryons in Batavia (新聞稿). 費米實驗室. 2007-06-25 [2007-06-25].
- "Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-"