Ve fyzice částic je hyperon subjaderná částice, dříve považovaná za elementární, která je baryonem (a proto též hadronem a fermionem) s nenulovou podivností lehčím než deuteron (a proto také s nulovým půvabem, nulovou krásou (bottomness) a nulovou pravdou (topness)).

Vlastnosti a chování hyperonů náhled|Delta baryony (čtyři horní částice) a hyperony (šest spodních částic) v kombinačním stromu. Všechny hyperony jsou fermiony. To znamená, že mají poloviční spin a řídí se Fermiho–Diracovým rozdělením. Všechny interagují silnými interakcemi, což je řadí k hadronům. Jsou složeny ze tří lehkých kvarků, z nichž nejméně jeden je podivný kvark, čímž je řadí mezi metastabilní baryony. Hyperony se rozpadají, ať přímo či nepřímo, na proton nebo neutron a jeden nebo více mezonů v čase 10−10 do 10−8 sekundy. Rozpad řídí zpravidla slabá interakce (tím se liší hyperony od baryonových rezonancí se stejným kvarkovým složenímaž na triplet Σ* a dublet Ξ*, tradičně zahrnované do hyperonů podle původní definice, které jsou rezonancemi a rozpadají se silnou interakcí) a proto se při něm nezachovává parita. Názvy a značky vycházejí jako u ostatních baryonů z jejich kvarkového složení.

Hyperon Ω− má podivnost rovnu −3, což umožňuje vícenásobný slabý rozpad se změnou vůně, ukončený vznikem protonu či neutronu. Takový třístupňový rozpad byl objeven při pokusech s kosmickým zářením. Existence hyperonu Ω− byla potvrzena v pokusech na urychlovačích částic, poprvé r. 1964 v Brookhaven National Laboratory, což potvrdilo Murray Gell-Mannův SU(3) model (někdy též označovaný eightfold way, „osmidílná stezka“, názvem inspirovaným buddhismem).

Nejlehčí hyperony s nulovým elektrickým nábojem mohou nahradit jeden nebo více neutronů v jádře a vytvořit tak tzv. hyperjádro.

Historický vývoj definice Pojmenování hyperon bylo zavedeno jako označení částic (tehdy považovaných za elementární) těžších než neutroncož je i důvodem pojmenování, pocházejícího ze starořeckého ὑπέρ znamenajícího „nad“ či „přes“, ale lehčích než deuteron. Po zavedení podivnosti začaly být hyperony postupně vymezovány pomocí ní jakožto částice s nenulovou podivností. Objev nových vůní a těžších mezonů si vyžádal pozdější omezení definice na baryony a její postupné doplnění o nulový půvab, krásu (bottomness) a pravdivost (topness), nebo návrat k omezení podle hmotnostiprotože všechny baryony s nenulovým půvabem, krásou nebo pravdivostí jsou těžší než deuteron. Objevy mnoha dalších rezonancí s kvantovými vlastnostmi i kvarkovým složením sice ukázaly, že tradiční vymezení podle hmotnosti není přirozené (vedle částic rozpadajících se slabou interakcí zahrnuje i rezonance, konkrétně triplet Σ(1385) tradičně značený Σ* a dublet Ξ(1530) tradičně značený Ξ*), přesto se používá nadále, i když zpravidla ne pro odbornou klasifikaci částicnavigační šablona Částice na wikipedii skupinu hyperonů z historicko-pedagogických důvodů zachovává.

Přehled hyperonů a jejich vlastností HyperonKvarkové složeníSpin a parita (JP)IzospinPodivnostKlidová energie v MeVStřední doba života v sKanály rozpadu Λ uds 1/2+ 0 −1 1115,683(6) 2,632(20) × 10−10 pπ−,nπ0 Σ+ uus 1/2+ 1 −1 1189,37(7) 8,018(26) × 10−11 pπ0, nπ+ Σ0 uds 1/2+ 1 −1 1192,642(24) 7,4(7) × 10−20 Λγ Σ− dds 1/2+ 1 −1 1197,449(30) 1,479(11) × 10−10 nπ− Ξ0 uss 1/2+ 1/2 −2 1314,86(20) 2,90(9) × 10−10 Λπ0 Ξ− dss 1/2+ 1/2 −2 1321,71(7) 1,639(15) × 10−10 Λπ− Σ*+, rezonance Σ+(1385) uus 3/2+ 1 −1 1382,80(35) Λπ, Σπ Σ*0, rezonance Σ0(1385) uds 3/2+ 1 −1 1383,7(1,0) Λπ, Σπ Σ*−, rezonance Σ−(1385) dds 3/2+ 1 −1 1387,2(5) Λπ, Σπ Ξ*0, rezonance Ξ0(1530) uss 3/2+ 1/2 −2 1531,80(32) Ξπ Ξ*−, rezonance Ξ−(1530) dss 3/2+ 1/2 −2 1535,0(6) Ξπ Ω− sss 3/2+ 0 −3 1672,45(29) 0,821(11) × 10−10 ΛK−, Ξ0π−, Ξ−π0

Výzkum hyperonu První výzkum hyperonu byl proveden roku 1950 a podnítil fyziky k vytvoření klasifikace částic. V dnešní době jsou výzkumy v této oblasti prováděny na mnoha zařízeních po celém světě včetně CERNu, Fermilabu, SLACu, JLABu, Brookhaven National Laboratory, KEKu a jinde. Oblastmi fyzikálního výzkumu jsou narušení CP-symetrie, měření spinu, studie excitovaných stavů a objevy dalších exotických částic, takových jako pentakvarky.

Odkazy Poznámky

Reference

Související články Hyperjádro Hyperonová hvězda

Kategorie:Elementární částice