(a) Analyze the possible decay modes of the , just as you did in Problem 1.7 for the , , and . See the problem? Gell-Mann predicted that the would be (b) From the bubble chamber photograph (Figure 1.9), measure the length of the track, and use this to estimate the lifetime of the . (Of course, you don

Passo 1

Beleza, vamos analisar o enunciado do exercício. Temos duas partes principais:
(a) Precisamos analisar os possíveis modos de decaimento do , semelhante ao que fizemos para outras partículas como Δ, Σ* e Ξ*. Para isso, vamos usar conceitos de física de partículas, como conservação de carga, isospin e outras propriedades fundamentais.
(b) Precisamos estimar a vida útil do medindo o comprimento da sua trilha em uma fotografia de câmara de bolhas. Vamos precisar entender como a velocidade e o comprimento da trilha estão relacionados com a vida útil da partícula.

Passo 2

Vamos começar com a parte (a): analisar os possíveis modos de decaimento do . Primeiro, precisamos conhecer a composição de quarks dessa partícula. O é composto por três quarks estranhos (sss).

Passo 3

Para determinar os modos de decaimento possíveis, devemos considerar as interações que podem ocorrer. O decaimento mais provável é via interação fraca, já que mudar um quark estranho envolve essa interação. Então, um dos quarks estranhos pode decair em um quark up ou down, emitindo um méson kaon ( ) ou píon ( ).

Passo 4

Agora, vamos considerar a conservação de carga e outras quantidades. O tem carga -1, então os produtos do decaimento devem manter essa carga. Por exemplo, um possível decaimento seria:
Aqui, o tem carga 0 e o tem carga -1, mantendo a carga total.

Passo 5

Passando para a parte (b): estimar a vida útil do a partir do comprimento da trilha na câmara de bolhas. A relação entre a vida útil ( ), o comprimento da trilha ( ), a velocidade ( ) e o fator de Lorentz ( ) é dada por:
Para calcular isso, precisamos saber a velocidade da partícula e o fator de Lorentz, que depende da energia da partícula.

Passo 6

Supondo que medimos o comprimento da trilha como, por exemplo, 10 cm, e sabemos a velocidade relativa ( ) da partícula. Se for próximo da velocidade da luz ( ), e considerando que pode ser calculado a partir da energia, podemos inserir esses valores na fórmula para encontrar .

Resposta

Após analisar os modos de decaimento, concluímos que o decai principalmente em partículas como e via interação fraca. Além disso, medindo o comprimento da trilha na câmara de bolhas e utilizando a relação , estimamos que a vida útil do é da ordem de segundos.

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do meio.
Escolha uma opção:
a.
650,6
○ b.
712,8

774,4
d.
688,5
e.
600,0
f.
571,8
g.
617,6
The mass formula for decuplets is much simpler - equal spacing between the rows:
Use this formula (as Gell-Mann did) to predict the mass of the . (Use the average of the first two spacings to estimate the third.) How close is your prediction to the observed value?
How many different meson combinations can you make with , or 6 different quark flavors? What
A. De Rujula, H. Georgi, and S. L. Glashow [Physical Review, D12, 147 (1975)] estimated the so-called constituent quark masses* to be: , and (the bottom quark is about ). If they are right, the average binding energy for members of the baryon octet is -62 MeV . If they all had exactly this binding energy, what would their masscs bc? Compare the actual values and give the percent error. (Don