위키백과

바닥 쿼크: 두 판 사이의 차이

입체적으로 역사 찾아보기
← 이전 편집다음 편집 →
내용 삭제됨 내용 추가됨
시각위키텍스트
0 개의 출처 구조, 1 개의 링크를 깨진 것으로 표시 #IABot (v2.0beta10)
잔글 번역:en:Bottom_quark
1번째 줄:
{{Infobox particle
{{입자 정보
| bgcolour =
|이름 = 바닥 쿼크
| name = 바닥 쿼크
|구성 = [[기본입자]]
| image =
|통계 = [[페르미온]]
| caption =
|무리 = [[쿼크]]
| num_types =
|세대 = 3세대
| composition = [[기본 입자]]
|질량 = 4.18(3)&nbsp;[[전자볼트|GeV]]/[[빛의 속도|''c'']]<sup>2</sup><ref name="PDG">{{저널 인용|이름=J.|성=Beringer|공저자=J.-F. Arguin, R. M. Barnett, K. Copic, O. Dahl, D. E. Groom, C.-J. Lin, J. Lys, H. Murayama, C. G. Wohl, W.-M. Yao, P. A. Zyla, C. Amsler, M. Antonelli, D. M. Asner, H. Baer, H. R. Band, T. Basaglia, C. W. Bauer, J. J. Beatty, V. I. Belousov, E. Bergren, G. Bernardi, W. Bertl, S. Bethke, H. Bichsel, O. Biebel, E. Blucher, S. Blusk, G. Brooijmans, O. Buchmueller, R. N. Cahn, M. Carena, A. Ceccucci, D. Chakraborty, M.-C. Chen, R. S. Chivukula, G. Cowan, G. D’Ambrosio, T. Damour, D. de Florian, A. de Gouvêa, T. DeGrand, P. de Jong, G. Dissertori, B. Dobrescu, M. Doser, M. Drees, D. A. Edwards, S. Eidelman, J. Erler, V. V. Ezhela, W. Fetscher, B. D. Fields, B. Foster, T. K. Gaisser, L. Garren, H.-J. Gerber, G. Gerbier, T. Gherghetta, S. Golwala, M. Goodman, C. Grab, A. V. Gritsan, J.-F. Grivaz, M. Grünewald, A. Gurtu, T. Gutsche, H. E. Haber, K. Hagiwara, C. Hagmann, C. Hanhart, S. Hashimoto, K. G. Hayes, M. Heffner, B. Heltsley, J. J. Hernández-Rey, K. Hikasa, A. Höcker, J. Holder, A. Holtkamp, J. Huston, J. D. Jackson, K. F. Johnson, T. Junk, D. Karlen, D. Kirkby, S. R. Klein, E. Klempt, R. V. Kowalewski, F. Krauss, M. Kreps, B. Krusche, Yu. V. Kuyanov, Y. Kwon, O. Lahav, J. Laiho, P. Langacker, A. Liddle, Z. Ligeti, T. M. Liss, L. Littenberg, K. S. Lugovsky, S. B. Lugovsky, T. Mannel, A. V. Manohar, W. J. Marciano, A. D. Martin, A. Masoni, J. Matthews, D. Milstead, R. Miquel, K. Mönig, F. Moortgat, K. Nakamura, M. Narain, P. Nason, S. Navas, M. Neubert, P. Nevski, Y. Nir, K. A. Olive, L. Pape, J. Parsons, C. Patrignani, J. A. Peacock, S. T. Petcov, A. Piepke, A. Pomarol, G. Punzi, A. Quadt, S. Raby, G. Raffelt, B. N. Ratcliff, P. Richardson, S. Roesler, S. Rolli, A. Romaniouk, L. J. Rosenberg, J. L. Rosner, C. T. Sachrajda, Y. Sakai, G. P. Salam, S. Sarkar, F. Sauli, O. Schneider, K. Scholberg, D. Scott, W. G. Seligman, M. H. Shaevitz, S. R. Sharpe, M. Silari, T. Sjöstrand, P. Skands, J. G. Smith, G. F. Smoot, S. Spanier, H. Spieler, A. Stahl, T. Stanev, S. L. Stone, T. Sumiyoshi, M. J. Syphers, F. Takahashi, M. Tanabashi, J. Terning, M. Titov, N. P. Tkachenko, N. A. Törnqvist, D. Tovey, G. Valencia, K. van Bibber, G. Venanzoni, M. G. Vincter, P. Vogel, A. Vogt, W. Walkowiak, C. W. Walter, D. R. Ward, T. Watari, G. Weiglein, E. J. Weinberg, L. R. Wiencke, L. Wolfenstein, J. Womersley, C. L. Woody, R. L. Workman, A. Yamamoto, G. P. Zeller, O. V. Zenin, J. Zhang, R.-Y. Zhu, G. Harper, V. S. Lugovsky, P. Schaffner|저널=Physical Review D|issn=1550-7998|권=86|호=1|쪽=1|날짜=2012|제목=Review of particle physics|doi=10.1103/PhysRevD.86.010001|bibcode=2012PhRvD..86a0001B|url=http://pdg8.lbl.gov/rpp2013v2/pdgLive/Particle.action?node=Q005}}{{깨진 링크|url=http://pdg8.lbl.gov/rpp2013v2/pdgLive/Particle.action?node=Q005 }}</ref>
| statistics = [[페르미온]]
|전하 = &minus;⅓ [[기본 전하|e]]
| group = [[쿼크]]
|스핀 = ½
| generation = 3 세대
|기호 = b
| interaction = [[강한 상호작용]], [[약한 상호작용]], [[전자기력]], [[중력]]
|반입자 = 바닥 반쿼크({{overline|b}})
| particle =
| antiparticle= 바닥 반쿼크 ({{SubatomicParticle|Bottom antiquark}})
| theorized = [[고바야시 마코토 (물리학자)|고바야시 마코토]]와 [[마스카와 도시히데]] (1973)<ref name=KM/>
| discovered = [[리언 레더먼]] 외. (1977)<ref name="FermiPress1977">
{{보도자료 인용
|date=7 August 1977
|title=Discoveries at Fermilab – Discovery of the Bottom Quark
|url=http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark_pr.html
|publisher=[[Fermilab]]
|accessdate=2009-07-24
}}</ref>
| symbol = {{SubatomicParticle|Bottom quark}}
| mass = {{val|4.18|+0.03|-0.03|ul=GeV/c2}} ([[최소뻴셈방식|{{overline|MS}} 방식]])<ref name="PDG2012">
{{웹 인용
|author=J. Beringer ([[Particle Data Group]])
|url=http://pdg.lbl.gov/2012/tables/rpp2012-sum-quarks.pdf
|title=PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b′, t′, Free)'
|publisher=[[Particle Data Group]]
|year=2012
|accessdate=2012-12-18
|display-authors=etal}}</ref><br />
{{val|4.65|+0.03|-0.03|ul=GeV/c2}} ([[1S 방식]])<ref name="PDG2012"/>
| decay_time =
| decay_particle = [[맵시 쿼크]], 또는 [[위 쿼크]]
| electric_charge = −{{sfrac|3}} [[기본 전하|''e'']]
| color_charge = Yes
| spin = {{sfrac|2}}
| num_spin_states =
|weak_isospin = {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: −{{sfrac|2}}, [[카이랄성|RH]]: 0}}
|weak_hypercharge= {{nowrap|[[카이랄성|LH]]: {{sfrac|3}}, [[카이랄성|RH]]: −{{sfrac|2|3}}}}
}}
 
'''바닥 쿼크'''({{llang|en|bottom quark}}) 또는 '''아름다운 쿼크'''(beauty quark)는 [[쿼크]] [[세대 (물리학)|3세대]]로 전하는 −{{sfrac|3}}&nbsp;[[기본 전하|''e'']]이다.
'''바닥 쿼크'''({{lang|en|bottom quark|보톰 쿼크}})는 제3[[세대 (물리학)|세대]]의 [[쿼크]]로 &minus;⅓ [[기본 전하|e]]의 전하량을 지니고 있다. 질량은 4.1&nbsp;[[전자볼트|GeV]]/[[빛의 속도|''c'']]<sup>2</sup> 정도이다. 이는 [[양성자]] 질량의 네 배이며, [[꼭대기 쿼크]] 다음으로 두 번째로 제일 무거운 쿼크이다. 이러한 높은 질량을 사용하여 바닥 쿼크는 쉽게 관찰할 수 있다. 이 기법을 [[b-표지]]라고 한다. 또한 바닥 쿼크는 [[꼭대기 쿼크]]가 붕괴하면서 거의 항상 생기므로 발견하기도 쉽다. [[힉스 보손]]의 붕괴 과정에서 <math>H^0\to b\bar b</math>로 생성되기도 한다.
 
모든 쿼크는 [[전기·약 작용|전약력]]과 [[양자 색역학]]에 의해 비슷한 방식으로 설명되나, 바닥 쿼크는 예외적으로 낮은 질량을 가진 쿼크로 전이되는 비율이 낮다. 바닥 쿼크는 [[꼭대기 쿼크]] 붕괴에서 거의 대부분 생성되며, [[힉스 보손]] 붕괴에서 자주 생성되기 때문에 유명하다.
== 역사 및 이름 ==
바닥 쿼크는 [[1977년]] [[페르미 국립 가속기 연구소]]에서 발견되었다.
 
==이름과 역사==
바닥 쿼크가 발견 되었을때, 많은 입자물리학자들이 이를 "예쁨"({{lang|en|beauty|뷰티}})으로, [[꼭대기 쿼크]]는 "진리"({{lang|en|truth|트루스}})로 이름 붙이려고 하였다. 하지만 이후 이러한 작명 대신, 영단어 머릿글자는 유지한 채로 각각 "바닥"({{lang|en|bottom}})과 "[[꼭대기 쿼크|꼭대기]]"({{lang|en|top}})로 명명되었다.
바닥 쿼크는 1973년에 처음으로 물리학자 [[고바야시 마코토 (물리학자)|고바야시 마코토]]와 [[도시히데 마스카와]]가 [[CP 대칭성 깨짐]]을 설명하기 위해 이론적으로 도입되었다.<ref name="KM">
{{저널 인용
|author1=M. Kobayashi|author2= T. Maskawa
|title=CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction
|url=http://ptp.ipap.jp/link?PTP/49/652/pdf
|journal=[[Progress of Theoretical Physics]]
|volume=49 |issue=2 |pages=652–657
|year=1973
|doi=10.1143/PTP.49.652
|bibcode = 1973PThPh..49..652K
}}</ref> "바닥"이라는 이름은 1975년에 [[하임 하라리]]가 붙였다.<ref>
{{저널 인용
|author=H. Harari
|year=1975
|title=A new quark model for hadrons
|journal=[[Physics Letters B]]
|volume=57 |issue=3 |pages=265–269
|doi=10.1016/0370-2693(75)90072-6
|bibcode = 1975PhLB...57..265H }}</ref><ref>
{{서적 인용
|author=K.W. Staley
|year=2004
|title=The Evidence for the Top Quark
|pages=31–33
|isbn=978-0-521-82710-2
|publisher=[[Cambridge University Press]]
|url=https://books.google.com/books?id=K7z2oUBzB_wC
}}</ref>
 
바닥 쿼크는 1977년에 [[리언 레더먼]]이 이끄는 [[페르미 국립 가속기 연구소]] [[E288 실험]]팀에서 가속기가 [[쿼코늄|바닥 쿼코늄]]을 생성했을 때 발견되었다.<ref name="FermiPress1977"/><ref>
{{저널 인용
|author=L.M. Lederman
|year=2005
|url=http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195
|title=Logbook: Bottom Quark
|journal=[[Symmetry Magazine]]
|volume=2
|issue=8
|pages=
|deadurl=yes
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20061004101845/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195
|archivedate=4 October 2006
|df=dmy
}}</ref><ref>
{{저널 인용
|author=S.W. Herb
|year=1977
|title=Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions
|journal=[[Physical Review Letters]]
|volume=39 |page=252
|doi=10.1103/PhysRevLett.39.252
|bibcode=1977PhRvL..39..252H
|issue=5
|last2=Hom
|first2=D.
|last3=Lederman
|first3=L.
|last4=Sens
|first4=J.
|last5=Snyder
|first5=H.
|last6=Yoh
|first6=J.
|last7=Appel
|first7=J.
|last8=Brown
|first8=B.
|last9=Brown
|first9=C.
|last10=Innes
|first10=W.
|last11=Ueno
|first11=K.
|last12=Yamanouchi
|first12=T.
|last13=Ito
|first13=A.
|last14=Jöstlein
|first14=H.
|last15=Kaplan
|first15=D.
|last16=Kephart
|first16=R.
|display-authors=etal}}</ref> 고바야시와 마스카와는 CP 대칭성 깨짐에 대한 설명으로 2008년에 [[노벨 물리학상]]을 수상했다.<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/kobayashi-lecture.html 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi]</ref><ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/maskawa-lecture.html 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa]</ref>
 
바닥 쿼크가 발견 되었을 때, 바닥 쿼크의 이름을 "아름다움"(beauty)으로 정하려는 사람들도 있었지만, [[꼭대기 쿼크|"꼭대기"]]와 "바닥"이 [[위 쿼크|"위"]]와 [[아래 쿼크|"아래"]]에 유사해서 "바닥"이 주로 사용되었다.
 
==고유한 특징==
바닥 쿼크의 정지 질량은 약 {{val|4.2|ul=GeV/c2}}으로<ref name="PDG2012"/> [[양성자]] 질량의 네 배보다 크고, 일반적으로 "가벼운" 쿼크들의 몇 천 배 정도이다.
 
비록 바닥 쿼크의 거의 대부분이 [[꼭대기 쿼크]]에서나 꼭대기 쿼크로 전이하지만, 바닥 쿼크는 [[약한 상호작용]]을 통해 [[위 쿼크]]나 [[맵시 쿼크]]로 붕괴할 수 있다. [[CKM 행렬]]의 원소 ''V''<sub>ub</sub>와 ''V''<sub>cb</sub>는 둘 다 붕괴가 억제될 때의 속도를 정하기 때문에 대부분의 바닥 입자들의 평균 수명(~10<sup>−12</sup>&nbsp;s)이 맵시 입자의 평균 수명(~10<sup>−13</sup>&nbsp;s)보다 길지만 기묘 입자의 수명(~10<sup>−10</sup>에서 ~10<sup>−8</sup>&nbsp;s)보다는 짧게 만든다.<ref>{{웹 인용
| url =http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/qrkdec.html
| title =Transformation of Quark Flavors by the Weak Interaction
| last =Nave
| first =C. R.
| website =HyperPhylsics
}}</ref>
 
높은 질량과 낮은 전이율의 조합은 바닥 쿼크를 지니는 실험적인 [[입자 충돌기|충돌]] 부산물이 [[B-표지]]라고 하는 기술을 이용해서 상대적으로 구분하기 쉽게 만드는 고유한 특징을 준다. 이러한 이유로, 바닥 쿼크를 지니는 [[중간자]]는 예외적으로 질량에 비해 수명이 길고, [[CP 대칭성 깨짐]]을 조사하기 위해 사용하기 쉬운 입자이다. 이런 종류의 실험은 [[BaBar 실험|BaBar]], [[벨 실험|벨]] 그리고 [[LHCb]] 실험에서 실행되었다.
 
<!--영단어 머릿글자는 유지한 채로 명명되었다.-->
 
== 바닥 쿼크를 지닌 강입자 ==
다음과 같은 일부아래의 [[강입자]]는 바닥 쿼크를 지니고 있다.:
* [[비 중간자|B 중간자]]는 바닥 쿼크와쿼크(혹은 그 [[반입자]])와 [[위 쿼크]] 혹은 [[아래 쿼크]]를 지닌다.
*{{SubatomicParticle|Charmed B}}와 {{SubatomicParticle|Strange B}} 중간자는 각각 바닥 쿼크와 [[맵시 쿼크]]나 [[기묘 쿼크]]를 지닌다.
* [[입실론 중간자]]와 [[키 중간자|바닥 키 중간자]], [[에타 중간자|바닥 에타 중간자]] 등 많은 바닥 쿼코늄(bottomonium) 상태가 있다.이들은 바닥 쿼크 및 반쿼크로 이루어진다.
* [[쿼코늄]] 상태가 많다: 예를 들면 [[대형 강입자 충돌기|LHC]]에서 처음으로 발견된 입자인 [[입실론 중간자|{{SubatomicParticle|Upsilon}}중간자]]와 [[쿼코늄#바닥 쿼코늄|χ<sub>b</sub>(3P)]]가 있다. 이는 바닥 쿼크와 그 반쿼크로 이루어진다.
* 바닥 [[중입자]]도 발견되었으며, 기묘 중입자와 동일한 작명법으로 명명된다.
* 바닥 [[중입자]]도 발견되었으며, 기묘 중입자와 대응되도록 명명되었다. (예: {{SubatomicParticle|Bottom Lambda0}})
 
==같이 보기==
== 외부 링크 ==
*[[쿼크 모형]]
*[[B-factory]]
*[[B 중간자]]
 
== 참고 문헌 ==
{{각주}}
* [http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark.html 페르미 연구소의 바닥 쿼크 정보]
* [https://web.archive.org/web/20061004101845/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195 바닥 쿼크 발견의 기록]
 
== 더 알아보기 ==
*{{저널 인용
|author=L. Lederman
|year=1978
|title=The Upsilon Particle
|journal=[[Scientific American]]
|volume=239 |issue=4 |pages=72–81
|doi=10.1038/scientificamerican1078-72
|bibcode = 1978SciAm.239d..72L }}
*{{웹 인용
|author=R. Nave
|title=Quarks
|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html
|work=[[HyperPhysics]]
|publisher=[[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
|year=
|accessdate=2008-06-29
}}
*{{서적 인용
|author=A. Pickering
|title=Constructing Quarks
|pages=114–125
|publisher=[[University of Chicago Press]]
|year=1984
|isbn=978-0-226-66799-7
}}
*{{저널 인용
|author=J. Yoh
|year=1997
|title=The Discovery of the b Quark at Fermilab in 1977: The Experiment Coordinator's Story
|volume=424
|pages=29–42
|url=http://lss.fnal.gov/archive/1997/conf/Conf-97-432-E.pdf
|journal=Proceedings of Twenty Beautiful Years of Bottom Physics
|accessdate=2009-07-24
|bibcode=1998AIPC..424...29Y
|doi=10.1063/1.55114
|series=AIP Conference Proceedings
}}
 
== 외부 링크 ==
* [http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark.html 페르미 연구소의 바닥 쿼크 정보]
* [https://web.archive.org/web/20061004101845/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195 바닥 쿼크의 발견 기록]
* [http://history.fnal.gov/botqrk.html 바닥 쿼크 / 입실론 중간자의 발견 기록]
{{비우기}}
{{기본입자}}
 
원본 주소 "https://ko.wikipedia.org/wiki/바닥_쿼크"