底夸克

底夸克
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底夸克（Bottom quark），又称美夸克（Beauty quark），用符号b表示，为第三代夸克之一。底夸克的电荷为−1⁄3 e。底夸克在粒子物理学中具有独特的地位，因为它参与的过程中常常涉及到CP破坏现象的研究。

基本介绍

1973年，日本物理学家小林诚、益川敏英为解释CP破坏而在理论上引入了底夸克。1977年，费米实验室发现底夸克的存在。底夸克的电荷为−1⁄3 e，它被赋予新的量子数底数，反底夸克的底数为负。u、d、s、c夸克的底数都为零。反底夸克可与夸克u、d、s和c组成轻-重夸克束缚态，这些基态现已被实验所发现。
1964年，在K介子（s夸克组成的系统）的衰变中发现了CP破坏现象，并用电弱统一理论进行了解释。但与b夸克有关的CP破坏效应并没有得到实验测定，是否存在新的CP破坏机制，尚不得而知。世界上专为此目的建立了两个B介子工厂（日本的KEK和美国的SLAC）用以研究CP破坏效应，并已观察到了B介子衰变的CP破坏现象。
底夸克由于其较大的裸质量和CKM矩阵的元素Vub与Vcb的数值很小，因此在实验中具有独特的标签。使用一种称为底贴签的技术，可以很容易地辨识出底夸克的踪迹。底夸克是研究CP破坏的理想粒子，因为CP破坏涉及到三代的夸克，BaBar实验、Belle实验与LHCb实验都在进行这类研究。