كوارك قعري (Bottom quark) هو كوارك من الجيل الثالث وله شحنة −1⁄3 e. على الرغم من أن جميع الكواركات موصوفة بطريقة متشابهة بواسطة ديناميكا لونية كمومية، لكن الكوارك القعري له كتلة كبيرة (تقريبا 4200 MeV/c2[3] أكبر من كتلة البروتون بأربع مرات)، بإتحادها مع عناصر مصفوفة CKM ذات القيم البسيطة Vub وVcb يعطيها إشارة مميزة يجعلها من السهولة نسبيا التعرف عليها تجريبيا (باستخدام تقنية تسمى "b-tagging"). بما أن خرق تناظرالشحنة السوية (CP-violation) يحتاج إلى الأجيال الثلاث من الكوارك، فالميزونات التي تحتوي على كوارك قعري هي من أسهل الجسيمات التي تستخدم لفحص تلك الظاهرة؛ مثل هذه التجارب هي التي يجري القيام بها في مختبرات بابار وبيلي. الكوارك القعري مميز لأنه نتاج تحلل الكوارك القمي، وسيكون نتاج تحلل متكرر لبوزون هيغز الافتراضي إن كانت خفيفة بما فيه الكفاية.
| ||
|---|---|---|
| التكوين | جسيم أولي | |
| العائلة | فرميون | |
| المجموعة | كوارك | |
| الجيل | ثالث | |
| التفاعل | كهرومغناطيسية, جاذبية, قوي, ضعيف | |
| جسيم مضاد | مضاد كوارك قعري ( b ) |
|
| واضع النظرية | ماكوتو كوباياشي وتوشيهيده ماساكاوا (1973)[1] | |
| المكتشف | فريق بقيادة ليون ليدرمان (1977)[2] | |
| الرمز | b |
|
| الكتلة | 4.20+0.17 −0.7 GeV/c2 (MS scheme)[3] 4.68+0.17 −0.7 GeV/c2 (1S scheme)[3] |
|
| يضمحل إلى | كوارك علوي وكوارك ساحر | |
| الشحنة الكهربائية | −1⁄3 e | |
| شحنة لونية | نعم | |
| الدوران | 1⁄2 | |
| لف نظائري ضعيف | LH: −1⁄2, RH: 0 | |
أول من خمن بوجود الكوارك القعري كان الفيزيائيان ماكوتو كوباياشي وتوشيهيده ماساكاوا سنة 1973 وذلك لشرح خرق تناظرالشحنة السوية[1]، واكتشف سنة 1977 في مختبر فيرميلاب عن طريق فريق بقيادة ليون ليدرمان عندما أنتجت الاصطدامات مايسمى bottomonium[2][4][5]. وفي سنة 2008 نال كلا من كوباياشي وماساكاوا جائزة نوبل في الفيزياء لشرحهما خرق تناظرالشحنة السوية[6][7]. كانت هناك محاولات لتسمية كوارك القعر بكوارك الجمال beauty ولكن استخدام كلمة القعر أصبح هو السائد.
بإمكان كوارك القعر أن يتحلل -أو يتحول- إلى كوارك علوي أو الساحر خلال التآثر الضعيف. كلا التحللين يتم بواسطة مصفوفة CKM، جاعلا عمر معظم الجسيمات القعرية (~10−12 ث) أعلى قليلا من الجسيمات الساحرة (~10−13 ث) ولكن أقصر من الجسيمات الغريبة (من ~10−10 إلى ~10−8 ث).
الهادرونات المحتوية على كوارك قعري
- مقالات مفصلة: قائمة الباريونات
- قائمة الميزونات
هناك بعض الهادرونات التي تحتوي على كوارك قعري مثل:
- ميزون B وتحتوي على كوارك قعري (أو ضديده) وكوارك علوي أو سفلي.
- تحتوي ميزونات
B
c و
B
s على كوارك قعري جنبا إلى جنب مع كوارك ساحر أو غريب على التوالي. - هناك العديد من حالات (bottomonium)، ومنها ميزون أبسيلون
ϒ
التي تحتوي على كوارك قعري وضديده. - لوحظ بوجود باريون قعري، وقد سمي بالقياس مع باريون غريب (مثلا
Λ0
b).
المصادر
- M. Kobayashi, T. Maskawa (1973). "CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction". Progress of Theoretical Physics. 49 (2): 652–657. doi:10.1143/PTP.49.652. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 2019.
- "Discoveries at Fermilab - Discovery of the Bottom Quark" (Press release). فيرميلاب. 7 August 1997. مؤرشف من الأصل في 29 مايو 201924 يوليو 2009.
- C. Amsler et al. (Particle Data Group) (2008). "Review of Particle Physics: Bottom Quark" ( كتاب إلكتروني PDF ). Physics Letters B. 667 (1–5): 1–1340, and 2009 partial update for the 2010 edition. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 28 يناير 2017.
- L.M. Lederman (2005). "Logbook: Bottom Quark". Symmetry Magazine. 2 (8). مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2012.
- S.W. Herb; et al. (1997). "Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions". Physical Review Letters. 39: 252. doi:10.1103/PhysRevLett.39.252.
- 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi - تصفح: نسخة محفوظة 07 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
- 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa - تصفح: نسخة محفوظة 07 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.