ボトムクォーク

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ボトムクォークは -1/3e の電荷を持つ、第三世代のクォークである。記号は、b。ボトムクォークは約 4 GeV という巨大な質量を持ち（これは陽子の約4倍）、多様な崩壊モードを持つ。最も分岐比が大きいのはチャームクォークへの崩壊であるが、フレーバーを変える中性カレント（FCNC）モードであるストレンジクォークやダウンクォークへの崩壊や、CKM行列のV_ub成分が小さいために起きにくいアップクォークへの崩壊も観測されている。 クォークに三つの世代が存在することはCP対称性の破れと深い関係があり、第三世代に属するボトムクォークを持つメソンはCP対称性の破れを調べるのに最も適した粒子であることからBaBar実験やBelle実験でその研究が進められた。 またCKM行列のV_tb成分がほぼ１であるためトップクォークが崩壊するほぼ全ての事象に伴って生成されるクォークでもあり、存在が予測されているヒッグス粒子の質量が下限値に近い場合、ヒッグス粒子の崩壊で生成されることも予測されている（ヒッグス粒子とのカップリングの強さは粒子の質量に比例するため、ヒッグスの質量がW生成のしきい値以下であればbクォークが主な崩壊モードとなる）。

ボトムクォークは1977年にフェルミ研究所で、ボトムクォークとその反粒子である反ボトムクォークからなるウプシロン中間子として発見された。「トップ」・「ボトム」という即物的な名称を避けようと、少なからぬ素粒子物理学者が「ビューティークォーク（美しいクォーク）」、およびこれと対をなすクォークを「トゥルースクォーク（真実のクォーク）」と命名しようとしたが、最終的には実用的な名称として「ボトムクォーク」と「トップクォーク」になった。

[編集] ボトムクォークからなるハドロン

• B中間子はボトムクォーク（または反ボトムクォーク）とアップクォークもしくはダウンクォークからなる。
• B_c 中間子はボトムクォークとチャームクォークからなる。
• B_s 中間子はボトムクォークとストレンジクォークからなる。
• ボトムクォーク－反ボトムクォーク対を持つボトモニウムも多数発見されている。ウプシロン中間子 (Υ) が代表的。
• ボトムクォークをもつバリオンはストレンジネスをもつバリオンにならって命名される。例：Λ_b⁰粒子。

[編集] 関連項目

• クォーク

2006/12/9 14:01 英語版より翻訳。著者 SCZenz、Bambaiah、Itinerant1、Osgoodelawyer ほか。