Analise cada uma das reações a seguir em termos de quarks e mostre que cada tipo de quark é conservado. (a) (b) (c) Determine os quarks na partícula final para esta reação: ? (d) Na reação da parte (c), identifique a partícula misteriosa.
Passo 1
O enunciado nos pede para analisar as reações em nível de quarks e mostrar que cada tipo de quark (up, down, strange) tem seu número líquido conservado. Nas partes (a) e (b) verificamos a conservação de sabor; na parte (c) usamos essa conservação para determinar a composição quark da partícula desconhecida; e na parte (d) identificamos essa partícula.
Relembrando as composições quark das partículas envolvidas:
Passo 2
(a) Reação .
– Inicial: ,
Os números líquidos são
– Final: ,
Neto
Logo iguais em inicial e final.
Passo 3
(b) Reação .
– Inicial: ,
Neto
– Final: , ,
Neto
Novamente iguais em inicial e final.
Passo 4
(c) Reação
Inicial: dois prótons
Final (conhecidos):
Para conservar precisamos de ; para precisamos de ; para precisamos de .
Logo a partícula tem
Passo 5
(d) A única baríon neutro com composição uds é o Lambda^0 (o Sigma^0 também tem uds, mas em experimentos fortes produz-se preferencialmente Lambda^0 e sua assinatura é bem conhecida).
Resposta
(a) Qu=3,;Qd=0,;Qs=0 em ambos os lados.
(b) Qu=1,;Qd=1,;Qs=1 em ambos os lados.
(c) A partícula desconhecida X tem composição uds.
(d) A partícula misteriosa é o Lambda^0.
Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol 4 - 8ª Edição - Capítulo 12.Problemas - Ex. 30