Список бозонов

Это список бозонов в физике элементарных частиц. Бозоны имеют целочисленные спины, подчиняются распределению Бозе — Эйнштейна (отсюда название) и все участвуют в гравитационном взаимодействии. Существуют также составные бозоны — см. список мезонов.

Фундаментальные бозоныПравить

Частица	Символ	Масса, ГэВ/c²	Переносимое взаимодействие	Взаимодействия, в которых участвует	Спин	Время жизни, c	Пример распада (>5 %)	Электрический заряд, e
Фотон	$\text{[math]}$ γ	0 (< 10⁻²² эВ/c²)^[1]^[2]	Электромагнитное взаимодействие	Электромагнитное взаимодействие	1	стабилен		0 (<10⁻³²)
W-бозон	W^±	80,385±0,015^[3]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие, электромагнитное	1	3⋅10⁻²⁵	W⁻ → e⁻+ $\text{[math]}$ ν_e, W⁺ → e⁺+ $\text{[math]}$ ν_e	±1
Z-бозон	Z⁰	91,1876±0,0021^[4]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие	1	3⋅10⁻²⁵	$\text{[math]}$ l + $\text{[math]}$ l (лептон + соответствующий антилептон)	0
Глюон	g	0 (теоретическое значение)^[5] < 0,0002 eV/c2 (экспериментальное ограничение)^[6]	Сильное взаимодействие	Сильное взаимодействие	1^[7]	см. Конфайнмент		0
Бозон Хиггса	H⁰	125,26±0,20±0,08^[8]	Поле Хиггса		0	1,56⋅10^-22^{[Note 1]} (предсказание Стандартной модели), ≥ 10^-24 (эксперимент)^[10]	e⁺+e⁻+e⁺+e⁻	0
Гравитон	G	0 (< $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $1.96\cdot 10^{-20}$ эВ/c^2.^[11])	Гравитация		2	Гипотетическая частица		0
X-бозон	X^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		1	Гипотетическая частица	u + u → X⁺ → e⁺ + d⁻	±4/3
Y-бозон	Y^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		1	Гипотетическая частица	u + d → Y⁻ → $\text{[math]}$ ν_e + d⁻	±1/3

Калибровочные бозоныПравить

Частица	Символ	Масса, ГэВ/c²	Переносимое взаимодействие	Взаимодействия, в которых участвует	Спин	Время жизни, c	Пример распада (>5 %)	Электрический заряд, e
Фотон	$\text{[math]}$ γ	0 (<6⋅10⁻²⁶)	Электромагнитное взаимодействие	Электромагнитное взаимодействие	1	стабилен		0 (<10⁻³²)
W-бозон	W^±	80,385±0,015^[3]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие, электромагнитное	1	3⋅10⁻²⁵	W⁻ → e⁻+ $\text{[math]}$ ν_e, W⁺ → e⁺+ $\text{[math]}$ ν_e	±1
Z-бозон	Z⁰	91,1876±0,0021^[4]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие	1	3⋅10⁻²⁵	$\text{[math]}$ l + $\text{[math]}$ l (лептон + соответствующий антилептон)	0
Глюон	g	0 (теоретическое значение)^[12] < 0,0002 eV/c2 (экспериментальное ограничение)^[13]	Сильное взаимодействие	Сильное взаимодействие	1	см. Конфайнмент		0
Гравитон	G	0 (< $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $1.96\cdot 10^{-20}$ эВ/c^2.^[11])	Гравитация		2	Гипотетическая частица		0
X-бозон	X^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		1	Гипотетическая частица	u + u → X⁺ → e⁺ + d⁻	±4/3
Y-бозон	Y^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		1	Гипотетическая частица	u + d → Y⁻ → $\text{[math]}$ ν_e + d⁻	±1/3

Векторные бозоныПравить

Векторные бозоны — бозоны со спином 1.

Частица	Символ	Масса, ГэВ/c²	Переносимое взаимодействие	Взаимодействия, в которых участвует	Время жизни, c	Пример распада (>5 %)	Электрический заряд, e
Фотон	$\text{[math]}$ γ	0 (<6⋅10⁻²⁶)	Электромагнитное взаимодействие	Электромагнитное взаимодействие	стабилен		0 (<10⁻³²)
W-бозон	W^±	80,385±0,015^[3]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие, электромагнитное	3⋅10⁻²⁵	W⁻ → e⁻+ $\text{[math]}$ ν_e, W⁺ → e⁺+ $\text{[math]}$ ν_e	±1
Z-бозон	Z⁰	91,1876±0,0021^[4]	Слабое взаимодействие	Слабое взаимодействие	3⋅10⁻²⁵	$\text{[math]}$ l + $\text{[math]}$ l (лептон + соответствующий антилептон)	0
Глюон	g	0 (теоретическое значение)^[12] < 0,0002 eV/c2 (экспериментальное ограничение)^[13]	Сильное взаимодействие	Сильное взаимодействие	см. Конфайнмент		0
X-бозон	X^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		Гипотетическая частица	u + u → X⁺ → e⁺ + d⁻	±4/3
Y-бозон	Y^±	≈ 10¹⁵	Неизвестно		Гипотетическая частица	u + d → Y⁻ → $\text{[math]}$ ν_e + d⁻	±1/3

Безмассовые частицыПравить

Безмассовые частицы — частицы с теоретической массой покоя 0.

Частица	Символ	Масса, ГэВ/c²	Переносимое взаимодействие	Взаимодействия, в которых участвует	Спин	Время жизни, c	Электрический заряд, e
Фотон	$\text{[math]}$ γ	0 (<6⋅10⁻²⁶)	Электромагнитное взаимодействие	Электромагнитное взаимодействие	1	стабилен	0 (<10⁻³²)
Глюон	g	0 (теоретическое значение)^[12] < 0,0002 eV/c2 (экспериментальное ограничение)^[13]	Сильное взаимодействие	Сильное взаимодействие	1	см. Конфайнмент	0
Гравитон	G	0 (< $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $1.96\cdot 10^{-20}$ эВ/c^2.^[11])	Гравитация		2	Гипотетическая частица	0

Квазичастицы-бозоныПравить

Частица	Спин	Время жизни, c
Фонон	0	Квазичастица
Экситон		Квазичастица
Экситон Ванье — Мотта		Квазичастица
Экситон Френкеля		Квазичастица

Голдстоуновские бозоныПравить

В физике элементарных частиц и физике конденсированного состояния, голдстоуновские бозоны или бозоны Намбу-Голдстоуна − бозоны, которые обязательно появляются в моделях, испытывающих спонтанное нарушение непрерывной симметрии.

Примеры из реальных частиц^[14]:

Частица	Символ	Масса, МэВ/c²	Взаимодействия, в которых участвует	Спин	Время жизни, c	Пример распада (>5 %)	Электрический заряд, e
Пионы	$\text{[math]}$ π^±, $\text{[math]}$ π⁰	139,6	Сильное, электромагнитное, слабое	0	2,6⋅10⁻⁸	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\pi ^{+}\to \mu ^{+}+\nu _{\mu }$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\pi ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mu }$	±1, 0
Каоны	$\text{[math]}$ K^±, $\text{[math]}$ K⁰, $\text{[math]}$ K_L, $\text{[math]}$ K_S…	493,7÷497,6	Сильное, электромагнитное, слабое	$\text{[math]}$ 0⁻	0,89⋅10⁻¹⁰ ÷ 5,2⋅10⁻⁸	(см.)	±1, 0

Примеры из квазичастиц^[14]:

Частица	Символ	Масса, МэВ/c²	Спин	Время жизни, c	Пример распада (>5 %)	Электрический заряд, e
Фонон			0	Квазичастица
Магнон			1	Квазичастица

СфермионыПравить

В физике элементарных частиц, сфермион спин-0^[15] частица-суперпартнёр (или счастица) своего ассоциированного фермиона. Сфермионы являются бозонами (скалярными бозонами), обладают теми же квантовыми числами^[16]. Могут быть продуктом распада бозона Хиггса^[17]. Не обладают спиральностью, поэтому у левой и правой версии фермиона отдельный сфермион^[18].

Частица	Символ	Масса, ГэВ/c²	Взаимодействия, в которых участвует	Электрический заряд, e
Сфермион		> 100—1000^[19]
Скварк	q͂	>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Сверхний скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Снижний скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Сочарованный скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Сстранный скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Систинный скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Спрелестный скварк		>29 ТэВ^[20]	Сильное взаимодействие^[21]	Кратен $\text{[math]}$ e/3
Слептон	l͂^[22]	>300^[23]
Сэлектрон		>300^[23]
Сэлектронное снейтрино		>300^[23]
Смюон		>300^[23]
Смюонное снейтрино		>300^[23]
Стау-лептон		>300^[23]
Стау-лептонное снейтрино		>300^[23]

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

Голдстоуновские бозоны // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.

ПримечанияПравить

КомментарииПравить

↑ В Стандартной модели, ширина распада бозона Хиггса с массой 126 ГэВ/с2 предсказывается 4,21⋅10^-3 ГэВ.^[9] Среднее время жизни $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\tau =\hbar /\Gamma$ .

ИсточникиПравить

↑ Черные дыры Керра помогли физикам взвесить фотоны Архивировано 28 декабря 2014 года. (2012)
↑ Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro. Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds (англ.) // Physical Review Letters. — 2012. — Vol. 109, iss. 13. — P. 131102 (5 p.). — doi:10.1103/PhysRevLett.109.131102.
↑ ¹ ² ³ J.Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, W-бозон. Доступно на pdglive.lbl.gov (недоступная ссылка) (англ.)
↑ ¹ ² ³ J. Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, Z-бозон. Доступно на pdglive.lbl.gov Архивировано 12 июля 2012 года. (англ.)
↑ W.-M. Yao et al. Review of Particle Physics (англ.) // Journal of Physics G (англ.) (рус. : journal. — 2006. — Vol. 33. — P. 1. — doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. — Bibcode: 2006JPhG...33....1Y. — arXiv:astro-ph/0601168. Архивировано 20 июля 2008 года.
↑ F. Yndurain. Limits on the mass of the gluon (англ.) // Physics Letters B (англ.) (рус. : journal. — 1995. — Vol. 345, no. 4. — P. 524. — doi:10.1016/0370-2693(94)01677-5. — Bibcode: 1995PhLB..345..524Y.
↑ Основные понятия и законы физики и свойства элементарных частиц материи Лев Окунь Стандартная модель и за её пределами Архивировано 30 декабря 2014 года.
↑ Хиггсовский бозон выглядит стандартным в данных 2016 года Распад H→ZZ*→4 лептона (неопр.). Элементы.ру.
↑ LHC Higgs Cross Section Working Group; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi; Banfi. Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions (англ.) // CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20) : journal. — 2012. — Vol. 1201. — P. 3084. — Bibcode: 2012arXiv1201.3084L. — arXiv:1201.3084.
↑ К открытию бозона Хиггса Валерий Рубаков «Квант» № 5-6, 2012 Что представляет собой новая частица (неопр.). Архивировано 2 апреля 2015 года.
↑ ¹ ² ³ Рубаков В. А., Тиняков П. Г. «Модификация гравитации на больших расстояниях и массивный гравитон» Архивировано 14 апреля 2015 года., УФН, 178, с. 813, (2008)
↑ ¹ ² ³ W.-M. Yao et al. Review of Particle Physics (англ.) // Journal of Physics G (англ.) (рус. : journal. — 2006. — Vol. 33. — P. 1. — doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. — Bibcode: 2006JPhG...33....1Y. — arXiv:astro-ph/0601168. Архивировано 20 июля 2008 года.
↑ ¹ ² ³ F. Yndurain. Limits on the mass of the gluon (англ.) // Physics Letters B (англ.) (рус. : journal. — 1995. — Vol. 345, no. 4. — P. 524. — doi:10.1016/0370-2693(94)01677-5. — Bibcode: 1995PhLB..345..524Y.
↑ ¹ ² А. М. Прохоров. Физическая энциклопедия, 1988—1999. Статья «Голдстоуновские бозоны»
↑ Введение Фундаментальные частицы Свойства суперсимметричных частиц Архивировано 10 августа 2014 года.
↑ Существует ли суперсимметрия в мире элементарных частиц? Архивировано 2 июля 2014 года.
↑ Бозон Хиггса Архивировано 4 марта 2016 года.
↑ Масса хиггсовского бозона остается сложной для оценки величиной в минимальной суперсимметричной модели Архивировано 9 июля 2014 года.
↑ «Физический минимум» на начало XXI века Академик Виталий Лазаревич Гинзбург Микрофизика Архивировано 9 ноября 2016 года.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Moriond 2017: в двухструйных событиях по-прежнему не видно отклонений
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Физика на LHC Суперсимметрия: от статуса — к планам коллабораций Архивировано 3 сентября 2014 года.
↑ Search for supersymmetry in events containing a same-flavour opposite-sign dilepton pair, jets, and large missing transverse momentum in s√=8 TeV pp collisions with the ATLAS detector ATLAS Collaboration Introduction
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше? Обзор экспериментальных данных Архивировано 9 июля 2014 года.

СсылкиПравить

http://nuclphys.sinp.msu.ru - Ядерная физика в Интернете.
Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше? Обзор экспериментальных данных
Summary tables — Gauge and Higgs Bosons (gamma, g, W, Z, …), PDG, 2009 partial update.
Nambu, Y. Quasiparticles and Gauge Invariance in the Theory of Superconductivity (англ.) // Physical Review. — 1960. — Vol. 117. — P. 648—663. — doi:10.1103/PhysRev.117.648.
Goldstone, J. Field Theories with Superconductor Solutions (англ.) // Nuovo Cimento. — 1961. — Vol. 19. — P. 154—164. — doi:10.1007/BF02812722.
Goldstone, J, Salam, Abdus, Weinberg, Steven. Broken Symmetries (англ.) // Physical Review. — 1962. — Vol. 127. — P. 965—970. — doi:10.1103/PhysRev.127.965.
Volkov, D.V., Akulov, V. Is the neutrino a goldstone particle? (англ.) // Physics Letters. — 1973. — Vol. B46. — P. 109—110. — doi:10.1016/0370-2693(73)90490-5.
Salam et al., A. On Goldstone Fermion (англ.) // Physics Letters. — 1974. — Vol. B49. — P. 465—467. — doi:10.1016/0370-2693(74)90637-6.

[meanlife-10] В Стандартной модели, ширина распада бозона Хиггса с массой 126 ГэВ/с2 предсказывается 4,21⋅10^-3 ГэВ.^[9] Среднее время жизни $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\tau =\hbar /\Gamma$ .

[1] Черные дыры Керра помогли физикам взвесить фотоны Архивировано 28 декабря 2014 года. (2012)

[2] Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro. Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds (англ.) // Physical Review Letters. — 2012. — Vol. 109, iss. 13. — P. 131102 (5 p.). — doi:10.1103/PhysRevLett.109.131102.

[pdg_W-3] ¹ ² ³ J.Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, W-бозон. Доступно на pdglive.lbl.gov (недоступная ссылка) (англ.)

[pdg_Z-4] ¹ ² ³ J. Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, Z-бозон. Доступно на pdglive.lbl.gov Архивировано 12 июля 2012 года. (англ.)

[5] W.-M. Yao et al. Review of Particle Physics (англ.) // Journal of Physics G (англ.) (рус. : journal. — 2006. — Vol. 33. — P. 1. — doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. — Bibcode: 2006JPhG...33....1Y. — arXiv:astro-ph/0601168. Архивировано 20 июля 2008 года.

[6] F. Yndurain. Limits on the mass of the gluon (англ.) // Physics Letters B (англ.) (рус. : journal. — 1995. — Vol. 345, no. 4. — P. 524. — doi:10.1016/0370-2693(94)01677-5. — Bibcode: 1995PhLB..345..524Y.

[7] Основные понятия и законы физики и свойства элементарных частиц материи Лев Окунь Стандартная модель и за её пределами Архивировано 30 декабря 2014 года.

[8] Хиггсовский бозон выглядит стандартным в данных 2016 года Распад H→ZZ*→4 лептона (неопр.). Элементы.ру.

[LHCcrosssections-9] LHC Higgs Cross Section Working Group; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi; Banfi. Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions (англ.) // CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20) : journal. — 2012. — Vol. 1201. — P. 3084. — Bibcode: 2012arXiv1201.3084L. — arXiv:1201.3084.

[11] К открытию бозона Хиггса Валерий Рубаков «Квант» № 5-6, 2012 Что представляет собой новая частица (неопр.). Архивировано 2 апреля 2015 года.

[autogenerated2-12] ¹ ² ³ Рубаков В. А., Тиняков П. Г. «Модификация гравитации на больших расстояниях и массивный гравитон» Архивировано 14 апреля 2015 года., УФН, 178, с. 813, (2008)

[autogenerated3-13] ¹ ² ³ W.-M. Yao et al. Review of Particle Physics (англ.) // Journal of Physics G (англ.) (рус. : journal. — 2006. — Vol. 33. — P. 1. — doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. — Bibcode: 2006JPhG...33....1Y. — arXiv:astro-ph/0601168. Архивировано 20 июля 2008 года.

[autogenerated4-14] ¹ ² ³ F. Yndurain. Limits on the mass of the gluon (англ.) // Physics Letters B (англ.) (рус. : journal. — 1995. — Vol. 345, no. 4. — P. 524. — doi:10.1016/0370-2693(94)01677-5. — Bibcode: 1995PhLB..345..524Y.

[ФЭ-15] ¹ ² А. М. Прохоров. Физическая энциклопедия, 1988—1999. Статья «Голдстоуновские бозоны»

[elp01-16] Введение Фундаментальные частицы Свойства суперсимметричных частиц Архивировано 10 августа 2014 года.

[17] Существует ли суперсимметрия в мире элементарных частиц? Архивировано 2 июля 2014 года.

[18] Бозон Хиггса Архивировано 4 марта 2016 года.

[19] Масса хиггсовского бозона остается сложной для оценки величиной в минимальной суперсимметричной модели Архивировано 9 июля 2014 года.

[20] «Физический минимум» на начало XXI века Академик Виталий Лазаревич Гинзбург Микрофизика Архивировано 9 ноября 2016 года.

[squarks-21] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Moriond 2017: в двухструйных событиях по-прежнему не видно отклонений

[m019-22] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Физика на LHC Суперсимметрия: от статуса — к планам коллабораций Архивировано 3 сентября 2014 года.

[23] Search for supersymmetry in events containing a same-flavour opposite-sign dilepton pair, jets, and large missing transverse momentum in s√=8 TeV pp collisions with the ATLAS detector ATLAS Collaboration Introduction

[autogenerated1-24] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше? Обзор экспериментальных данных Архивировано 9 июля 2014 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[Note 1]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[9]