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Ξ粒子

在粒子物理学中，Ξ粒子是一类由一个较轻的第一代夸克和两个较重的夸克（可以是第二代夸克或第三代夸克）组成的重子。这类粒子因其不稳定性也被称作“级联粒子”（cascade particles）——它们能在极短的时间内通过一系列的衰变转化为较轻的稳定粒子。第一个Ξ粒子于1964年于美国布克海文国家实验室被发现[1]。

2007年12月，美国费米实验室公布了在D0实验中
Ξ−
b粒子费米实验室碰撞探测器（CDF）被发现。该粒子也被称作级联B粒子（cascade B），它是第一个被发现的、由三个不同代的夸克（一个下夸克、一个奇夸克及一个底夸克）组成的次原子粒子。关于
Ξ−
b的粒子质量，D0合作组与CDF合作组公布的数据有所出入，分别为5.774±0.019 GeV/c2和5.7929±0.0030 GeV/c2。粒子数据组（PDG）中提供的数据为平均值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
Ξ0
b 由上夸克、奇夸克、底夸克組成，而
Ξ0
bb 由一粒上夸克和兩粒底夸克組成。

Ξ粒子列表

收入到此表中的项目缩写及含义：I（同位旋）、J（总角动量）、P（宇称）、Q（电荷）、S （奇異數）, C（粲数）、B′（底数）、T（顶数）、B（重子数）、u（上夸克）、d（下夸克）、s（奇夸克）、c（粲夸克）、b（底夸克）和t（顶夸克）等。

各种Ξ粒子对应的反粒子只是组成上简单地由原来的夸克换成反夸克、Q、B、S、C、B′、T几项变为原来的相反数，所以没有收入到此表内。I、J和P中用红色标注的值是由夸克模型推断、未被实验认证的理论值[2][3]。

Ξ粒子[4][5][6][7]
粒子 符号 夸克
组成 		静质量 (MeV/c2) I JP Q (e) S C B' 平均寿命 (s) 衰变产物
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 见 http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
charmed Xi[11]
Ξ0
c
d
s
c
 		2 471.0 ± 0.4 1⁄2 1⁄2* +* 0 −1 +1 0 1.12+0.13
−0.10×10−13 		见 http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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′0
c
d
s
c
 		2 578.0±2.9 1⁄2 1⁄2+† 0 −1 +1 0 1.1×10−13
Ξ0
c +
γ
 (Seen)
double charmed Xi†
Ξ++
cc
u
c
c
 		1⁄2* 1⁄2* +* +2 0 +2 0
double charmed Xi[a] [12]
Ξ+
cc
d
c
c
 		3 518.9 ± 0.9[c] 1⁄2* 1⁄2* +* +1 0 +2 0 <3.3×10−14[a]
Λ+
c +
K−
 +
π+
 [e] 或

p+
 +
D+
 +
K−
 [e]
bottom Xi [13]
Ξ0
b
u
s
b
 		5 792 ± 3 1⁄2* 1⁄2* +* 0 −1 0 −1 1.42+0.28
−0.24×10−12[b] 		见 http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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 见http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
(
Ξ−
 +
J/ψ
 was also seen)
double bottom Xi†
Ξ0
bb
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†
Ξ0
cb
d
c
b
 		1⁄2* 1⁄2* +* 0 0 +1 −1

[a] 对于该数据现在仍有争议，见参考资料。
[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
Ξ
b, with some
Λ
b.
† ^ 标记有该符号的粒子的某些性质未被测量或预测。

参见

参考资料

  1. ^ R. Nave. The Xi Baryon. Hyperphysics. [2009-06-20]. （原始内容存档于2018-03-15）. 
  2. ^ C. Amsler et al. (2008): Particle summary tables - Baryons （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  3. ^ J. G. Körner et al. (1994)
  4. ^ D0 Collaboration; Abazov, V. Direct observation of the strange b baryon
    Ξ−
    b    . 2007. arXiv:0706.1690v2 可免费查阅 [hep-ex].     
  5. ^ Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon. 费米实验室. 2007 [2007-06-14]. （原始内容存档于2007-06-20）. 
  6. ^ Back-to-Back b Baryons in Batavia. 费米实验室. 2007 [2007-06-25]. （原始内容存档于2007-07-04）. 
  7. ^ Aaltonen, T.; for the CDF Collaboration. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 2007. arXiv:0707.0589 可免费查阅 [hep-ex]. 
  8. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Neutral Xi (PDF). 《物理学学报G辑》 （Journal of Physics G） (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. （原始内容存档 (PDF)于2017-01-30）. 
  9. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Negative Xi (PDF). 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. （原始内容存档 (PDF)于2017-02-11）. 
  10. ^ 10.0 10.1 Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF). [2008-04-20]. （原始内容存档 (PDF)于2017-01-24）. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 W.-M. Yao; et al. Particle listings - Charmed baryons (PDF). 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. （原始内容存档 (PDF)于2017-02-11）. 
  12. ^ W.-M. Yao; et al. Particle listings - Double charmed positive Xi (PDF). 《物理学学报G辑》 (Particle Data Group). 2006, 33 (1) [2008-04-20]. （原始内容存档 (PDF)于2017-01-30）. 
  13. ^ 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]. （原始内容存档 (PDF)于2017-01-26）. 
  14. ^ V. M. Abazov; et al. Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-. 《物理评论快报》 （Physical Review Letters）. 2007, 99: 052001 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. （原始内容存档于2012-12-15）. 
  15. ^ T. Aaltonen; et al. Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-. 《物理评论快报》. 2007, 99: 052002 [2008-04-25]. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. （原始内容存档于2012-05-26）. 

外部链接
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