О барионах CCC и CCS. Почему не открыты?

[BoBuk]

У меня вопрос такой. О барионах с кварковым составом CCC и CCS. Почему не открыты, что мешает открытию? Вроде бы и ожидаемая масса ССС невелика, где-то в области 5 ГэВ. Что, действительно вероятность рождения таких барионов чрезвычайно мала?
Но ведь открыты же барионы и ccd и ssc. Что же мешает открыть хотя бы барион CCS?

[bayak]

На Ваш вопрос я не отвечу потому, что не знаю физики кварковых соединений, но мне интересны математические модели этих соединений. Насколько я понимаю существует некая стандартная модель, которая отвечает за соединения кварков. А существует ли математическая модель, которая моделирует стандартную модель? В этой связи интересно заметить, что алгебру Ли $su(3)$ можно представить как алгебру Ли касательных к $S^{3}$ линейных векторных полей в $\mathbf{R}^{6}$. Сопоставьте эту возможность ещё вот с этим моим постом

[Munin]

bayak в сообщении #534684 писал(а):

А существует ли математическая модель, которая моделирует стандартную модель?

Существует. Нечего учебники игнорировать.

BoBuk в сообщении #534649 писал(а):

У меня вопрос такой. О барионах с кварковым составом CCC и CCS. Почему не открыты, что мешает открытию? Вроде бы и ожидаемая масса ССС невелика, где-то в области 5 ГэВ. Что, действительно вероятность рождения таких барионов чрезвычайно мала?Но ведь открыты же барионы и ccd и ssc. Что же мешает открыть хотя бы барион CCS?

Вопрос довольно интересный. Дело в том, что вероятность рождения разных кварков зависит от их массы. Породить лёгкие кварки легко (прошу прощения за каламбур), а тяжёлые - это становится маловероятным событием, которого приходится сравнительно долго ждать. Причём граница между лёгкими и тяжёлыми кварками пролегает как раз между $c$ и $s$: масса $s$ около 100 МэВ, а масса $c$ - 1,3 ГэВ, с одной стороны - существенно меньше, а с другой - заметно больше, чем масса протона (которая является характерным масштабом для всех адронных процессов). Так что, при возникновении адронной струи, она в основном состоит из супа $u,$ $d,$ $s$-кварков, в примерно равных пропорциях, а более тяжёлые в ней присутствуют с малыми вероятностями. Причём при возрастании энергии струи, эта энергия уходит в суммарное число частиц, а на состав не влияет. Подчас единственным $c$ или $b$-кварком на струю оказывается тот, который её породил.

Теперь, имея такой состав адронной струи, мы дальше можем прикинуть вероятность того, что два возникших в ней тяжёлых кварка случайно окажутся в одном мезоне или барионе. Это вероятность встречи двух заранее отмеченных людей в толпе, понятно почему она мала. Поэтому практически не зарегистрировано барионов с составом $cc*,$ $bc*,$ $bb{*}.$ Если вы и видели где-то сообщения о таких барионах, они всегда сомнительны. (Кварконии $c\bar{c}$ и $b\bar{b}$ - отдельная история, их возникновение облегчено, поскольку для них можно объединить в мезон свежерождённую пару кварков.) На сайте PDG указано, что доказательства существования частицы $\Xi^+_{cc}=dcc$ слабые. В такой ситуации неудивительно, что $\Omega^+_{cc}=scc$ вообще ещё не заявлена, не говоря уже про гипотетический $\Omega^{++}_{ccc}=ccc$ (вероятность - как у тройной встречи).

[BoBuk]

Меня интересует вероятность в численном выражении. Вот, например, конкретно, по уже открытым бариону $\Xi^+_{cc}=dcc$ и мезону $B^{+-}_{c}=bc$. Если таковые вероятности вычислены.

[Munin]

Это очень специальный вопрос, надо глубоко в струйную феноменологию зарываться. Я навскидку не знаю. Кроме того, насчёт "уже открытых" (это всё-таки надо писать в кавычках), можно найти экспериментальные данные, и это намного легче: просто искать публикации, заявляющие об открытии.

[BoBuk]

Мне присоветовали пифию. "projects.hepforge.org/pythia6/"
Однако, спасибо. Будем смотреть, разбираться. Это очень интересно.

[BoBuk]

Вобщем, посмотрел я эту Pythia... Сишные модули присутствуют, под си эта штука заточена. Можно позаниматься конечно...
Но здесь достаточно реальных данных PDG и элементарной логики.

Право на жизнь имеет даже $xsb$ вариант, где $x$ - любой лёгкий кварк.
$ssc$ - такой вариант реально существует. Это $\Omega^0_c$ барион. Статус ***.
Мезон $bc$ тоже реально существует.
А раз такой мезон имеет место быть, то почему бы не быть состоянию $xcb$?
Понятно, что, для того, чтобы присовокупить к паре cb ещё один даже пусть и лёгкий кварк, нужны дополнительные протонные соударения.
Также, реально существует барион $\Omega^-_b$ $=ssb$. Статус ***.
Также, реально существует барион $\Xi^+_{cc}$ $=dcc$. Статус *.
Я понимаю, что для Triple charmed Omega $ccc$ будет недостаточно протонных столкновений, но для Double charmed Omega $scc$ количество протонных столкновений должно находиться в пределах досягаемого. Или у меня настолько плохо с логикой?

[Munin]

Я не понимаю, ваш вопрос был в том, существуют ли они? Вы изначально задавали вопрос об их обнаружении, а не о существовании. Существовать-то существуют любые комбинации кварков по три, кроме $t$-кварка (он распадается настолько быстро, что не успевает адронизироваться).

Мезоны все состоят из кварка и антикварка, так что мезона $bc$ не существует. Если где-то использовано обозначение $bc,$ то только как сокращение для двух вариантов $b\bar{c}$ и $\bar{b}c.$ Образовать из мезона барион добавлением одного кварка невозможно.

Статус "одна звёздочка" как раз и говорит о том, что "реально существует" следует произносить осторожно и с оговорками.

BoBuk в сообщении #535718 писал(а):

Я понимаю, что для Triple charmed Omega $ccc$ будет недостаточно протонных столкновений

Нет, не понимаете. Это чушь, откуда вы это взяли?

BoBuk в сообщении #535718 писал(а):

для Double charmed Omega $scc$ количество протонных столкновений должно находиться в пределах досягаемого.

Ну и что? Может быть, даже и находится.

BoBuk в сообщении #535718 писал(а):

Или у меня настолько плохо с логикой?

У вас настолько плохо с логикой, а ещё пуще - со знаниями. Самыми базовыми. Что такое эксперименты на ускорителях и их результаты, как выгляит открытие новых частиц в этих экспериментах, что такое сигнал, шум, дисперсия, превышение сигнала над шумом на $3\sigma,$ на $5\sigma$ ($3\sigma$ называется в ФЭЧ не открытием, а evidence - "указанием на существование", а об открытии заявляют только при $5\sigma$).

[BoBuk]

Munin в сообщении #535731 писал(а):

Я не понимаю, ваш вопрос был в том, существуют ли они? Вы изначально задавали вопрос об их обнаружении, а не о существовании. Существовать-то существуют любые комбинации кварков по три, кроме $t$-кварка (он распадается настолько быстро, что не успевает адронизироваться).

Извините, согласен.

Цитата:

Мезоны все состоят из кварка и антикварка, так что мезона $bc$ не существует. Если где-то использовано обозначение $bc,$ то только как сокращение для двух вариантов $b\bar{c}$ и $\bar{b}c.$ Образовать из мезона барион добавлением одного кварка невозможно.

Ну, не придирайтесь пожалуйста. Я имел ввиду кварк-антикварк, что именно такой существует.

Цитата:

Статус "одна звёздочка" как раз и говорит о том, что "реально существует" следует произносить осторожно и с оговорками.

Хм.. Интересно сказано.

Вот между этим ответом

Цитата:

BoBuk в сообщении #535718 писал(а):

Я понимаю, что для Triple charmed Omega $ccc$ будет недостаточно протонных столкновений

Нет, не понимаете. Это чушь, откуда вы это взяли?

И этим

Цитата:

BoBuk в сообщении #535718 писал(а):

для Double charmed Omega $scc$ количество протонных столкновений должно находиться в пределах досягаемого.

Ну и что? Может быть, даже и находится.

Есть какая-то нестыковка.
Если это чушь, то почему "Может быть, даже и находится"?

Цитата:

У вас настолько плохо с логикой, а ещё пуще - со знаниями. Самыми базовыми. Что такое эксперименты на ускорителях и их результаты, как выгляит открытие новых частиц в этих экспериментах, что такое сигнал, шум, дисперсия, превышение сигнала над шумом на $3\sigma,$ на $5\sigma$ ($3\sigma$ называется в ФЭЧ не открытием, а evidence - "указанием на существование", а об открытии заявляют только при $5\sigma$).

Спасибо за разъяснение. Теперь буду знать.

[Munin]

BoBuk в сообщении #535740 писал(а):

Ну, не придирайтесь пожалуйста. Я имел ввиду кварк-антикварк, что именно такой существует.

Хорошо. Но если вы имели в виду кварк-антикварк, то почему вы в следующей строчке добавляете к ним ещё один кварк, и получаете барион?

BoBuk в сообщении #535740 писал(а):

Есть какая-то нестыковка.

Нету. Это разные ответы на разные вопросы.

BoBuk в сообщении #535740 писал(а):

Если это чушь, то почему "Может быть, даже и находится"?

"Это чушь" означает, что возникновение $ccc$ не имеет никакого отношения к тому, сталкиваются два протона, или три, или вообще два электрона. Всё равно всё сводится к тому, чтобы в адронной струе возникли три $c$-кварка (считаем вероятность), оказались в одном месте (считаем вероятность) и образовали барион (считаем вероятность).

"Может быть, даже и находятся", означает, что существование чего-то в природе, возникновение в каком-то эксперименте, и обнаружение в этом эксперименте с достаточной достоверностью - три разные вещи. События нужного типа могут происходить во множестве, но тонуть в фоновых событиях, которые происходят намного чаще. Чтобы произошло открытие, событий нужного типа должно накопиться настолько много, чтобы превышение их над шумом приобрело достаточную статистическую значимость. К этому и относятся слова про $3\sigma,$ $5\sigma,$ где $\sigma$ характеризует шум от фоновых событий.

BoBuk в сообщении #535740 писал(а):

Спасибо за разъяснение. Теперь буду знать.

Это пока не разъяснение, а намёк, куда копать. А разъяснение состоит из нескольких учебников по объёму.

Начать можно, например, с Копылов "Всего лишь кинематика", Любимов, Киш "Введение в экспериментальную физику частиц"...

[BoBuk]

Munin в сообщении #535751 писал(а):

Хорошо. Но если вы имели в виду кварк-антикварк, то почему вы в следующей строчке добавляете к ним ещё один кварк, и получаете барион?

Ничего я не добавляю. Просто акцентирую внимание, что такая пара кварк-антикварк (такой мезон) реально существует. Причём, получен именно b-кварк, вероятность получить которого значительно ниже, чем c-кварк.

И небезынтересно сравнить вероятности получения барионов $\Omega^-_b = ssb$ и гипотетического $SCC$ бариона.

[Munin]

BoBuk в сообщении #538510 писал(а):

Просто акцентирую внимание, что такая пара кварк-антикварк (такой мезон) реально существует.

Мда. Существует. И весьма долгоживущий, кстати, зараза.

Честно говоря, не знаю. Может быть, вероятность $B_c^{\pm}=c\bar{b},\bar{c}b$ всё-таки слишком низка, и дополнительно умножается на низкую вероятность образования бариона по сравнению с мезоном.

Глядя на ссылки, видно, что исследования $b$-мезонов начались в середине-конце 90-х, а по $b$-барионам вообще упираются в конец 00-х. Так что, может быть, по $cb*$ данных пока слишком мало.

[BoBuk]

То есть, барион $scc$ по идее бы должен быть. Ну, хотя бы, в обозримом будущем должны бы отловить. Но его нет.
И небезынтересно бы увидеть барион $dcb$. Пока я его что-то в PDG не наблюдаю... Здесь вот как раз низкая вероятность действительно накладывает отпечаток.

[BoBuk]

Тут ещё кое-где мне подсказывают, что, цитирую, "рождения бариона еще не достаточно для того, чтобы его обнаружить".

[Munin]

BoBuk в сообщении #538659 писал(а):

То есть, барион $scc$ по идее бы должен быть. Ну, хотя бы, в обозримом будущем должны бы отловить. Но его нет.

Да, должен быть. Да, видимо, должны бы отловить. Но нельзя говорить "его нет". Просто не наловили.

Есть хорошо исследованные области, а есть малоисследованные. В малоисследованных могут быть объекты, ещё не изученные. В области барионов, скорее всего, можно говорить о том, что хорошо изучена область малых ГэВ, но область 5-6 ГэВ остаётся ещё достаточно скудно изученной.

-- 14.02.2012 23:04:34 --

BoBuk в сообщении #538696 писал(а):

Тут ещё кое-где мне подсказывают, что, цитирую, "рождения бариона еще не достаточно для того, чтобы его обнаружить".

Верно. Если он родился, это ещё могут не зарегистрировать, если зарегистрировали - не распознать, а если распознали - не счесть множество таких событий превышающим шум.