Differenze tra le versioni di "Quark top"

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| antiparticella = Antiquark top (<span style="text-decoration:overline">t</span>)
| teorizzata = [[Makoto Kobayashi]] e [[Toshihide Maskawa]] (1973)<ref name="M. Kobayashi, T. Maskawa 1973 652">
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=M. Kobayashi, T. Maskawa
|yearanno=1973
|titletitolo=''CP''-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction
|journalrivista=[[Progress of Theoretical Physics]]
|volume=49 |pagespagine=652
|doi=10.1143/PTP.49.652
}}</ref>
 
Il [[Modello Standard]] prevede che il suo tempo di vita sia approssimativamente attorno a 5×10<sup>−25</sup>&nbsp;secondi,<ref name=Quadt>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=A. Quadt
|yearanno=2006
|titletitolo=Top quark physics at hadron colliders
|journalrivista=[[European Physical Journal C]]
|volume=48 |pagespagine=835–1000
|doi=10.1140/epjc/s2006-02631-6
}}</ref> cioè 20 volte più veloce della scala di tempo delle [[interazione forte|interazioni forti]]; quindi non adronizza, dando ai fisici un'occasione unica per studiare un quark "nudo".
== Scoperta ==
Nel 1973 i fisici [[Makoto Kobayashi]] e [[Toshihide Maskawa]] predissero l'esistenza di un quark di terza [[generazione (fisica)|generazione]] per spiegare la violazione della parità [[simmetria CP|CP]] nel decadimento del [[Kaone]].<ref name="M. Kobayashi, T. Maskawa 1973 652"/> I nomi di "quark top" e "bottom" furono introdotti da [[Haim Harari]] nel 1975,<ref>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=H. Harari
|yearanno=1975
|titletitolo=A new quark model for hadrons
|journalrivista=[[Physics Letters B]]
|volume=57B |pagespagine=265
|doi=10.1016/0370-2693(75)90072-6
}}</ref><ref>
{{citeCita booklibro
|authorautore=K.W. Staley
|yearanno=2004
|titletitolo=The Evidence for the Top Quark
|url=http://books.google.com/?id=K7z2oUBzB_wC
|pagespagine=31–33
|publishereditore=[[Cambridge University Press]]
|isbnid=ISBN 9780521827102
}}</ref> per correlarli ai quark di prima generazione [[quark up]] e [[quark down|down]] in relazione al fatto che essi erano le componenti di [[spin]] ''up'' e ''down'' di un doppietto di [[isospin debole]].<ref name="DHPerkins">
{{citeCita booklibro
|authorautore=D.H. Perkins
|titletitolo=Introduction to high energy physics
|pagepagine=8
|publishereditore=[[Cambridge University Press]]
|yearanno=2000
|isbnid=ISBN 0521621968
}}</ref> Il quark top veniva anche chiamato "quark truth", ma la dizione "top" è ora predominante anche se entrambe hanno la stessa iniziale "t" usata nelle abbreviazioni.<ref name=Close2006>
{{citeCita booklibro
|authorautore=F. Close
|titletitolo=The New Cosmic Onion
|pagepagine=133
|publishereditore=[[CRC Press]]
|yearanno=2006
|isbnid=ISBN 1584887982
}}</ref>
 
L'idea di Kobayashi e Maskawa si basava sul meccanismo GIM proposto da [[Sheldon Lee Glashow]], [[John Iliopoulos]] e [[Luciano Maiani]],<ref>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=S.L. Glashow, J. Iliopoulous, L. Maiani
|yearanno=1970
|titletitolo=Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry
|journalrivista=[[Physical Review D]]
|volume=2 |pagespagine=1285–1292
|doi=10.1103/PhysRevD.2.1285
}}</ref> che prediceva l'esistenza del fino ad allora mai osservato [[quark charm]]. Quando nel novembre 1974 due team indipendenti che lavoravano rispettivamente al [[Brookhaven National Laboratory]] (BNL) e allo [[Stanford Linear Accelerator Center]] (SLAC) annunciarono simultaneamente la scoperta del [[mesone J/ψ]], questo fu subito identificato come uno stato legato del mancante quark charm e del suo antiquark. La scoperta fece si che il meccanismo GIM diventasse parte del [[Modello Standard]].<ref>
{{citeCita booklibro
|authorautore=A. Pickering
|yearanno=1999
|titletitolo=Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics
|pagespagine=253–254
|publishereditore=[[University of Chicago Press]]
|isbnid=ISBN 9780226667997
}}</ref>
Con l'accettazione del meccanismo GIM, la previsione di Kobayashi e Maskawa guadagnava in credibilità, che fu ulteriormente accresciuta dalla scoperta della [[particella tau]] da parte del team guidato da [[Martin Lewis Perl]] allo SLAC tra il 1974 e il 1978.<ref name="Perl1975">
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=M.L. Perl ''et al.''
|yearanno=1975
|titletitolo=Evidence for Anomalous Lepton Production in <math>e+</math> <math>e-</math> Annihilation
|journalrivista=[[Physical Review Letters]]
|volume=35 |issuenumero=22 |page=1489
|doi=10.1103/PhysRevLett.35.1489
}}</ref>
 
Il quinto quark, il [[quark bottom|bottom]] fu identificato poco dopo nel 1977 dal gruppo dell'esperimento E238 condotto da [[Leon Lederman]] al [[Fermilab]].<ref>
{{citeCita web
|datedata=7 Augustagosto 1977
|titletitolo=Discoveries at Fermilab - Discovery of the Bottom Quark
|url=http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark_pr.html
|publishereditore=[[Fermilab]]
|accesso=24 luglio 2009
|accessdate=2009-07-24
}}</ref><ref>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=L.M. Lederman
|yearanno=2005
|url=http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195
|titletitolo=Logbook: Bottom Quark
|journalrivista=[[Symmetry Magazine]]
|volume=2 |issuenumero=8 |pagespagine=
}}</ref><ref>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=S.W. Herb ''et al''.
|yearanno=1977
|titletitolo=Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions
|journalrivista=[[Physical Review Letters]]
|volume=39 |page=252
|doi=10.1103/PhysRevLett.39.252
 
Questo risultato suggeriva fortemente l'esistenza del sesto quark, il top, per completare la coppia. Era noto che la sua massa doveva essere superiore a quella del bottom, richiedendo così maggior energia per crearla durante la collisione tra particelle, ma si riteneva che la scoperta sarebbe arrivata di li a poco. Ci vollero invece altri 18 anni prima che l'esistenza del top fosse confermata.<ref name=LissTipton1997>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=T.M. Liss, P.L. Tipton
|yearanno=1997
|titletitolo=The Discovery of the Top Quark
|url=http://www.hep.uiuc.edu/home/tml/SciAmTop.pdf
|journalrivista=[[Scientific American]]
|volume= |issuenumero= |pagespagine=54–59
}}</ref>
 
 
Fino all'entrata in funzione dell'[[Large Hadron Collider|LHC]] del [[CERN]], il [[Tevatron]] del [[Fermilab]] era l'unico acceleratore di particelle con una potenza in grado di produrre il top quark. Fu però necessario aggiungere un secondo rivelatore, il D zero, e nell'ottobre 1992 i due gruppi diedero un primo cenno della rilevazione di un possibile evento contenente il top. Solo nel 1995 però i due gruppi di ricerca furono in grado di annunciare congiuntamente la scoperta del quark top con una probabilità del 99,9998% e indicando una massa di 176,18 GeV/c2. <ref name=CDF-1995>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=F. Abe ''et al''. (CDF Collaboration)
|yearanno=1995
|titletitolo=Observation of Top Quark Production in p <math>\bar{\mathrm{p}}</math> Collisions with the Collider Detector at Fermilab
|journal=[[Physical Review Letters]]
|volume=74 |pages=2626–2631
}}</ref>
<ref name=D0-1995>
{{Cita pubblicazione
{{cite journal
|authorautore=S. Abachi ''et al''. (DØ Collaboration)
|yearanno=1995
|titletitolo=Search for High Mass Top Quark Production in p <math>\bar{\mathrm{p}}</math>Collisions at √s &nbsp;=&nbsp;1.8&nbsp;TeV
|journal=[[Physical Review Letters]]
|volume=74 |pages=2422–2426
 
Negli anni seguenti ci si avvide che la precisione delle misure della massa dei bosoni vettori della forza elettrodebole e dei loro accoppiamenti, erano molto sensibili al valore della massa del quark top. Lo sviluppo delle tecniche che hanno portato a calcoli molto accurati di questi valori, ha permesso a [[Gerardus 't Hooft]] e [[Martinus Veltman]] di vincere il [[Premio Nobel per la fisica]] nel 1999.<ref>
{{citeCita web
|publishereditore=[[The Nobel Foundation]]
|titletitolo=The Nobel Prize in Physics 1999
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1999/index.html
|accesso=10 settembre 2009
|accessdate=2009-09-10
}}</ref><ref>
{{citeCita web
|publishereditore=[[The Nobel Foundation]]
|datedata=12 Octoberottobre 1999
|titletitolo=The Nobel Prize in Physics 1999, Press Release
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1999/press.html
|accesso=10 settembre 2009
|accessdate=2009-09-10
}}</ref>
 
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