重子

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重子 (Baryon)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

圖一 重子是由三種夸克所構成

 

重子是可以發生強交互作用、電磁作用、萬有引力作用與弱交互作用的粒子,因為強交互作用常發生在原子核內,所以常見的核子如中子與質子都是一種重子。重子是由三個夸克所組成,也可以由三個夸克組成反重子。重子因為是夸克所組成,所以不能稱為基本粒子。除了質子與中子,其餘重子質量比較大,也可以被稱為超子。重子也是一種費米子,意思是相鄰兩粒子的自旋方向必須相反,遵守費米迪拉克統計的結果,形成費米迪拉克分佈以及包立不相容原理。


重子的家族除了質子與中子以外,除核子外還有 Δ、Λ、Σ、Ξ 和 Ω 等重子家族。詳細介紹如下:

1.質子:由兩個上夸克與一個下夸克所組成 (uud),靜止質量約為 938 百萬電子伏特,平均壽命超過1031年。

2.中子:由一個上夸克與兩個下夸克所組成 (udd),靜止質量約為 939 百萬電子伏特,平均壽命約為886秒。

3. Δ 粒子:由三個上夸克所組成(uuu),靜止質量約為 1230 百萬電子伏特,平均壽命約為 10-15 秒。       

4. Λ 粒子:由一個上夸克、一個下夸克、一個奇夸克所組成(uds),靜止質量約為1115百萬電子伏特,平均壽命約為10-10秒。

5.Σ 粒子:由兩個上夸克、一個奇夸克所組成(uus),靜止質量約為1190百萬電子伏特,平均壽命約為10-10~10-20秒。

6.Ξ 粒子:由一個上夸克、兩個奇夸克所組成(uss),靜止質量約為1314百萬電子伏特,平均壽命約為10-10秒。

7. Ω 粒子:由三個奇夸克所組成(sss),靜止質量約為1672百萬電子伏特,平均壽命約為10-10秒。

8. Λc 粒子:由一個上夸克、一個下夸克與一個魅夸克所組成(udc),靜止質量約為2284百萬電子伏特,平均壽命約為10-15秒。       

9. Λb粒子:由一個上夸克、一個下夸克、一個底夸克所組成(udb),靜止質量約為5264百萬電子伏特,平均壽命約為10-12秒。       

物質根據是否含有重子可以分為兩種:重子物質與非重子物質。所以原子組成的物質都是重子物質,而暗物質到底是重子物質還是非重子物質,這個問題目前還有爭議。


參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Baryon

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