바닥 쿼크 문서 원본 보기

{{Infobox particle
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| name = 바닥 쿼크
| image = Bottom quark.svg
| caption =
| num_types =
| composition = [[기본 입자]]
| statistics  = [[페르미온]]
| group       = [[쿼크]]
| generation  = 3 세대
| interaction = [[강한 상호작용]], [[약한 상호작용]], [[전자기력]], [[중력]]
| particle    = 
| antiparticle= 바닥 반쿼크 ({{SubatomicParticle|Bottom antiquark}})
| theorized   = [[고바야시 마코토 (물리학자)|고바야시 마코토]]와 [[마스카와 도시히데]] (1973)<ref name=KM/>
| discovered = [[리언 레더먼]] 외. (1977)<ref name="FermiPress1977">
{{보도자료 인용
 |date=7 August 1977
 |title=Discoveries at Fermilab – Discovery of the Bottom Quark
 |url=http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark_pr.html
 |publisher=[[페르미 국립 가속기 연구소|Fermilab]]
 |accessdate=2009-07-24
}}</ref>
| symbol = {{SubatomicParticle|Bottom quark}}
| mass = {{val|4.18|+0.03|-0.03|ul=GeV/c2}} ([[최소뻴셈방식|{{overline|MS}} 방식]])<ref name="PDG2012">{{웹 인용
 |author=J. Beringer ([[Particle Data Group]])
 |url=http://pdg.lbl.gov/2012/tables/rpp2012-sum-quarks.pdf
 |title=PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b′, t′, Free)'
 |publisher=[[Particle Data Group]]
 |year=2012
 |accessdate=2012-12-18
 |display-authors=etal
 |보존url=https://web.archive.org/web/20130512010447/http://pdg.lbl.gov/2012/tables/rpp2012-sum-quarks.pdf
 |보존날짜=2013-05-12
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 }}</ref><br />
{{val|4.65|+0.03|-0.03|ul=GeV/c2}} ([[1S 방식]])<ref name="PDG2012"/>
 | decay_time =
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}}

'''바닥 쿼크'''({{llang|en|bottom quark}}) 또는 '''아름다운 쿼크'''(beauty quark)는 [[쿼크]] [[세대 (물리학)|3세대]]로 전하는 −{{sfrac|3}}&nbsp;[[기본 전하|''e'']]이다.

모든 쿼크는 [[전기·약 작용|전약력]]과 [[양자 색역학]]에 의해 비슷한 방식으로 설명되나, 바닥 쿼크는 예외적으로 낮은 질량을 가진 쿼크로 전이되는 비율이 낮다. 바닥 쿼크는 [[꼭대기 쿼크]] 붕괴에서 거의 대부분 생성되며, [[힉스 보손]] 붕괴에서 자주 생성되기 때문에 유명하다.

== 이름과 역사 ==
바닥 쿼크는 1973년에 처음으로 물리학자 [[고바야시 마코토 (물리학자)|고바야시 마코토]]와 [[마스카와 도시히데]]가 [[CP 대칭성 깨짐]]을 설명하기 위해 이론적으로 도입되었다.<ref name="KM">{{저널 인용
 |author1      = M. Kobayashi
 |author2      = T. Maskawa
 |title        = CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction
 |url          = http://ptp.ipap.jp/link?PTP%2F49%2F652%2Fpdf
 |journal      = [[Progress of Theoretical Physics]]
 |volume       = 49
 |issue        = 2
 |pages        = 652–657
 |year         = 1973
 |doi          = 10.1143/PTP.49.652
 |bibcode      = 1973PThPh..49..652K
 |access-date  = 2018-12-12
 |archive-date = 2008-12-24
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20081224002548/http://ptp.ipap.jp/link?PTP%2F49%2F652%2Fpdf
 |url-status   = 
}}</ref> "바닥"이라는 이름은 1975년에 [[하임 하라리]]가 붙였다.<ref>
{{저널 인용
 |author=H. Harari
 |year=1975
 |title=A new quark model for hadrons
 |journal=[[Physics Letters B]]
 |volume=57 |issue=3 |pages=265–269
 |doi=10.1016/0370-2693(75)90072-6
|bibcode = 1975PhLB...57..265H }}</ref><ref>
{{서적 인용
 |author=K.W. Staley
 |year=2004
 |title=The Evidence for the Top Quark
 |pages=31–33
 |isbn=978-0-521-82710-2
 |publisher=[[Cambridge University Press]]
 |url=https://books.google.com/books?id=K7z2oUBzB_wC
}}</ref>

바닥 쿼크는 1977년에 [[리언 레더먼]]이 이끄는 [[페르미 국립 가속기 연구소]] [[E288 실험]]팀에서 가속기가 [[쿼코늄|바닥 쿼코늄]]을 생성했을 때 발견되었다.<ref name="FermiPress1977"/><ref>
{{저널 인용
 |author=L.M. Lederman
 |year=2005
 |url=http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195
 |title=Logbook: Bottom Quark
 |journal=[[Symmetry Magazine]]
 |volume=2
 |issue=8
 |pages= 
 |url-status=dead
 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20061004101845/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195
 |archivedate=4 October 2006
 |df=dmy
}}</ref><ref>
{{저널 인용
 |author=S.W. Herb
 |year=1977
 |title=Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions
 |journal=[[Physical Review Letters]]
 |volume=39 |page=252
 |doi=10.1103/PhysRevLett.39.252
|bibcode=1977PhRvL..39..252H
 |issue=5
 |last2=Hom
 |first2=D.
 |last3=Lederman
 |first3=L.
 |last4=Sens
 |first4=J.
 |last5=Snyder
 |first5=H.
 |last6=Yoh
 |first6=J.
 |last7=Appel
 |first7=J.
 |last8=Brown
 |first8=B.
 |last9=Brown
 |first9=C.
|last10=Innes
 |first10=W.
 |last11=Ueno
 |first11=K.
 |last12=Yamanouchi
 |first12=T.
 |last13=Ito
 |first13=A.
 |last14=Jöstlein
 |first14=H.
 |last15=Kaplan
 |first15=D.
 |last16=Kephart
 |first16=R.
 |display-authors=etal}}</ref> 고바야시와 마스카와는 CP 대칭성 깨짐에 대한 설명으로 2008년에 [[노벨 물리학상]]을 수상했다.<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/kobayashi-lecture.html 2008 Physics Nobel Prize lecture by Makoto Kobayashi]</ref><ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/maskawa-lecture.html 2008 Physics Nobel Prize lecture by Toshihide Maskawa]</ref>

바닥 쿼크가 발견 되었을 때, 바닥 쿼크의 이름을 "아름다움"(beauty)으로 정하려는 사람들도 있었지만, [[꼭대기 쿼크|"꼭대기"]]와 "바닥"이 [[위 쿼크|"위"]]와 [[아래 쿼크|"아래"]]에 유사해서 "바닥"이 주로 사용되었다.

== 고유한 특징 ==
바닥 쿼크의 정지 질량은 약 {{val|4.2|ul=GeV/c2}}으로<ref name="PDG2012"/> [[양성자]] 질량의 네 배보다 크고, 일반적으로 "가벼운" 쿼크들의 몇 천 배 정도이다.

비록 바닥 쿼크의 거의 대부분이 [[꼭대기 쿼크]]에서나 꼭대기 쿼크로 전이하지만, 바닥 쿼크는 [[약한 상호작용]]을 통해 [[위 쿼크]]나 [[맵시 쿼크]]로 붕괴할 수 있다. [[CKM 행렬]]의 원소 ''V''<sub>ub</sub>와 ''V''<sub>cb</sub>는 둘 다 붕괴가 억제될 때의 속도를 정하기 때문에 대부분의 바닥 입자들의 평균 수명(~10<sup>−12</sup>&nbsp;s)이 맵시 입자의 평균 수명(~10<sup>−13</sup>&nbsp;s)보다 길지만 기묘 입자의 수명(~10<sup>−10</sup>에서 ~10<sup>−8</sup>&nbsp;s)보다는 짧게 만든다.<ref>{{웹 인용
 | url =http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/qrkdec.html
 | title =Transformation of Quark Flavors by the Weak Interaction
 | last =Nave
 | first =C. R.
 | website =HyperPhylsics
}}</ref>

높은 질량과 낮은 전이율의 조합은 바닥 쿼크를 지니는 실험적인 [[입자 충돌기|충돌]] 부산물이 [[B-표지]]라고 하는 기술을 이용해서 상대적으로 구분하기 쉽게 만드는 고유한 특징을 준다. 이러한 이유로, 바닥 쿼크를 지니는 [[중간자]]는 예외적으로 질량에 비해 수명이 길고, [[CP 대칭성 깨짐]]을 조사하기 위해 사용하기 쉬운 입자이다. 이런 종류의 실험은 [[BaBar 실험|BaBar]], [[벨 실험|벨]] 그리고 [[LHCb]] 실험에서 실행되었다.
<!--영단어 머릿글자는 유지한 채로 명명되었다.-->
== 바닥 쿼크를 지닌 강입자 ==
아래의 [[강입자]]는 바닥 쿼크를 지니고 있다:
* [[비 중간자|B 중간자]]는 바닥 쿼크(혹은 그 [[반입자]])와 [[위 쿼크]] 혹은 [[아래 쿼크]]를 지닌다.
*{{SubatomicParticle|Charmed B}}와 {{SubatomicParticle|Strange B}} 중간자는 각각 바닥 쿼크와 [[맵시 쿼크]]나 [[기묘 쿼크]]를 지닌다.
* [[쿼코늄]] 상태가 많다: 예를 들면 [[대형 강입자 충돌기|LHC]]에서 처음으로 발견된 입자인 [[입실론 중간자|{{SubatomicParticle|Upsilon}}중간자]]와 [[쿼코늄#바닥 쿼코늄|χ<sub>b</sub>(3P)]]가 있다. 이는 바닥 쿼크와 그 반쿼크로 이루어진다.
* 바닥 [[중입자]]도 발견되었으며, 기묘 중입자와 대응되도록 명명되었다. (예: {{SubatomicParticle|Bottom Lambda0}})

== 같이 보기 ==
* [[쿼크 모형]]
* [[B-factory]]
* [[B 중간자]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 추가 문헌 ==
*{{저널 인용
 |author=L. Lederman
 |year=1978
 |title=The Upsilon Particle
 |url=https://archive.org/details/sim_scientific-american_1978-10_239_4/page/n81
 |journal=[[Scientific American]]
 |volume=239 |issue=4 |pages=72–81
 |doi=10.1038/scientificamerican1078-72
|bibcode = 1978SciAm.239d..72L }}
*{{웹 인용
 |author=R. Nave
 |title=Quarks
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html
 |work=[[HyperPhysics]]
 |publisher=[[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |year=
 |accessdate=2008-06-29
}}
*{{서적 인용
 |author=A. Pickering
 |title=Constructing Quarks
 |pages=114–125
 |publisher=[[University of Chicago Press]]
 |year=1984
 |isbn=978-0-226-66799-7
}}
*{{저널 인용
 |author=J. Yoh
 |year=1997
 |title=The Discovery of the b Quark at Fermilab in 1977: The Experiment Coordinator's Story
 |volume=424
 |pages=29–42
 |url=http://lss.fnal.gov/archive/1997/conf/Conf-97-432-E.pdf
 |journal=Proceedings of Twenty Beautiful Years of Bottom Physics
 |accessdate=2009-07-24
|bibcode=1998AIPC..424...29Y
 |doi=10.1063/1.55114
 |series=AIP Conference Proceedings
 }}

== 외부 링크 ==
* [http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/discoveries/bottom_quark.html 페르미 연구소의 바닥 쿼크 정보]
* [https://web.archive.org/web/20061004101845/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000195 바닥 쿼크의 발견 기록]
* [http://history.fnal.gov/botqrk.html 바닥 쿼크 / 입실론 중간자의 발견 기록] {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20170824104835/http://history.fnal.gov/botqrk.html}}
{{비우기}}
{{기본입자}}

{{전거 통제}}
{{위키데이터 속성 추적}}

[[분류:쿼크]]
[[분류:기본 입자]]