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粲数 charm number 物理上描述强子内部性质的一种相加性量子数,记为C。

定义

粲数 charm number
物理上描述强子内部性质的一种相加性量子数,记为C。

原理

1974年以前引进3种夸克u、d、s(色自由度没有计算在内)可圆满解释已有强子谱的实验数据。1974年丁肇中和B.里希特分别独立发现了新的介子共振态J/ψ,它具有很大的质量(3096.9兆电子伏特)和长得多的寿命(Γ=63千电子伏特),比其他介子共振态寿命长103~104倍。因此需要引进第4种夸克c,称为粲夸克,带有新的量子数粲数。粲数在强作用和电磁作用过程中是守恒的,在弱作用过程中可以不守恒。粲夸克的粲数为+1,反粲夸克的粲数为-1,带有粲数的粒子称为粲粒子,已发现的粲介子有D+、、、,粲重子有和。J/ψ由C组成,粲数为0,是带隐粲数的粒子。

作用

描述强子内部性质的一种量子数。

发现过程

1974年底,丁肇中和B.里希特所领导的实验组分别在美国布鲁克黑文国家实验室(BNL)和美国斯坦福直线加速器中心 (SLAC)独立地发现了一种长寿命的重矢量介子── J/ψ粒子。这种新粒子的质量为 3096.9±0.1MeV,总衰变宽度为0.063±0.009MeV,相应的寿命比通常的矢量介子ρ、ω、嗞等长约一千到一万倍。在以三种夸克 u、d、s为基础的老的夸克模型的框架中解释 J/ψ粒子的性质的一切尝试都没有成功,这导致了存在第四种夸克的假设。
在此以前,人们在解释奇异数改变的中性流被压低的弱相互作用实验现象时,已推测过可能有第四种夸克存在。人们称第四种夸克为粲夸克,并用c来标记。类似于s夸克带奇异数,c夸克带有一种新的量子数称为粲数。用C来标记。粲数在强相互作用电磁相互作用过种中都是守恒的,但在弱相互作用过程中粲数可以不守恒。c夸克的粲数为1,反c夸克的粲数为-1。凡带粲数的粒子都叫做粲粒子。已经发现的粲介子D+(由c廀组成),D-(婔d),D°(cū), 哹°(婔u)等。已发现的粲重子有∑c++(uuc)和Λ廯(udc)。J/ψ由c婔组成,它的粲数为零,通常称J/ψ是带隐粲数的粒子。