Δ-Baryon: Unterschied zwischen den Versionen
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So trugen die Δ-Baryonen zur Entwicklung der [[Quantenchromodynamik]] bei.<ref>{{Literatur |Autor=F. Yndurain |Titel=The Theory of Quarks and Gluon interactions |Auflage=4 |Verlag=Springer |Datum=2006 |ISBN=3-540-64881-X}}</ref> | So trugen die Δ-Baryonen zur Entwicklung der [[Quantenchromodynamik]] bei.<ref>{{Literatur |Autor=F. Yndurain |Titel=The Theory of Quarks and Gluon interactions |Auflage=4 |Verlag=Springer |Datum=2006 |ISBN=3-540-64881-X}}</ref> | ||
Heute sind die Δ-Baryonen weiterhin von theoretischem Interesse, da sich an | Heute sind die Δ-Baryonen weiterhin von theoretischem Interesse, da sich an ihnen, analog zu den [[ρ-Meson]]en, Modelle der Dynamik der [[Starke Kraft|starken Kraft]] testen lassen. | ||
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Aktuelle Version vom 31. Oktober 2019, 12:32 Uhr
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Delta-Baryon (Δ++,Δ+,Δ0,Δ−) | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Fermion Hadron Baryon | |
| Eigenschaften [1] | |
| Ladung | 2, 0 oder ±1 e (+3,204 · 10−19 C, 0 oder ±1,602 · 10−19 C) |
| Masse | |
| SpinParität | 3/2+ |
| Isospin | 3/2 (z-Komponente ±3/2,±1/2) |
| Zerfallsbreite | ≈118 MeV |
| Quark-Zusammensetzung | uuu, uud, udd, ddd |
Die Δ-Baryonen (Delta-Baryonen) oder Delta-Resonanzen sind Baryonen, die aus Up- und Down-Quarks bestehen. Sie besitzen Spin und Isospin 3/2.
Es gibt vier verschiedene Δ-Baryonen, die meist durch ihre elektrische Ladung gekennzeichnet werden: Δ++, Δ+, Δ0 und Δ−.
Δ+ und Δ0 bestehen aus den gleichen Quarks wie die Nukleonen Proton und Neutron und können deshalb als deren Spinanregung aufgefasst werden.
Es wurde als erste Pion-Nukleon-Resonanz 1951 am Zyklotron in Chicago von Herbert L. Anderson, Enrico Fermi, E. A. Long und Darrah E. Nagle entdeckt.[2][3] Beobachtet wurde eine Resonanz bei einer Energie der an Protonen gestreuten Pionen von etwa 180 MeV. Sie wurde von Keith Brueckner mit dem Isospin-Modell von Pionen und Nukleonen erklärt.
Beschreibung
Die vier Δ-Baryonen gehören dem SU(3)-Dekuplett an. Sie unterscheiden sich durch ihren Quarkinhalt, welcher abstrakt als Isospin-3/2-Vektor im Flavourraum aufgefasst werden kann. Der Quarkinhalt der Δ-Baryonen lautet
Symbol Quarkinhalt Isospin-z-Komponente Δ++ uuu +3/2 Δ+ uud +1/2 Δ0 udd −1/2 Δ− ddd −3/2
Δ-Baryonen zerfallen zu nahezu 100 % in ein Nukleon und ein Pion. Ein sehr geringer Anteil (<1 %) zerfällt unter Aussenden eines Photons in ein Nukleon.[4]
Besonderheiten
Betrachtet man nur die Spin- und Flavour-Anteile, stellen die Δ-Baryonen Δ++ und Δ− scheinbar eine Verletzung des Pauli-Prinzips dar. Als Fermionen müssten sie nämlich eine anti-symmetrische Wellenfunktion besitzen, ihre Spin- und Flavour-Wellenfunktionen sind jedoch komplett symmetrisch, z. B.
wo
Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass ein weiterer Freiheitsgrad für Quarks postuliert wird, die sogenannte Farbladung. Führt man diese neue Quantenzahl ein, so erhält man
mit dem Levi-Civita-Symbol
So trugen die Δ-Baryonen zur Entwicklung der Quantenchromodynamik bei.[5]
Heute sind die Δ-Baryonen weiterhin von theoretischem Interesse, da sich an ihnen, analog zu den ρ-Mesonen, Modelle der Dynamik der starken Kraft testen lassen.
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G, 37, 2010, 075021, lbl.gov
- ↑ H. L. Anderson, E. Fermi, E. A. Long, D. E. Nagle: Total Cross Sections of Positive Pions in Hydrogen. In: Phys. Rev., Band 85, 1952, S. 936, princeton.edu (PDF)
- ↑ Darrah E. Nagle: The Delta - the first pion nucleon resonance, LALP 84-27. (PDF) Los Alamos National Laboratory; nach einer Vorlesung zu Ehren von Herbert Anderson an der Universität Chicago 1982.
- ↑ N. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Δ (PDF; 70 kB)
- ↑ F. Yndurain: The Theory of Quarks and Gluon interactions. 4. Auflage. Springer, 2006, ISBN 3-540-64881-X.