Ω-Baryon

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Ω

Klassifikation
Fermion
Hadron
Baryon
Eigenschaften [1]
Ladung −1 e
(−1,602 · 10−19 C)
Masse 1672,45(29) MeV/c2
SpinParität 3/2+
Isospin 0 (z-Komponente 0)
mittlere Lebensdauer 0,821(11) · 10−10 s
Quark-Zusammensetzung 3 Strange
Quark structure omega.svg

Das Ω-Baryon, auch Omega-Baryon, ist ein relativ langlebiges Hadron, das zur Gruppe der Baryonen gehört.

Das Teilchen wurde 1961 auf Grund theoretischer Überlegungen vorhergesagt und 1964 am Brookhaven National Laboratory in einer Blasenkammer experimentell nachgewiesen. Mit seiner sss-Konfiguration ist es bisher das einzige bekannte Teilchen, das aus drei schweren (d. h. nicht der ersten Elementarteilchenfamilie angehörenden) Quarks desselben Flavours besteht. Seine Strangeness beträgt daher −3.

Erzeugung und Zerfall[Bearbeiten]

  • Kaon-Minus (us) + Proton (uud) → Omega-Minus (sss) + Kaon-Plus (us) + Kaon-Null (ds)
  • Omega-Minus (sss) → Xi-Null (uss) + Pi-Minus (ud)
  • Xi-Null (uss) → Lambda (uds) + Pi-Null (uu+dd)

Scheinbare Verletzung des Pauli-Prinzips[Bearbeiten]

Das \Omega^--Teilchen (sss) stellte vor Einführung der Farbladung, ähnlich dem \Delta^{++}- (uuu) und dem \Delta^{-}-Teilchen (ddd), eine Verletzung des Pauli-Prinzips dar. Es handelt sich bei allen drei Teilchen um Mitglieder des Baryonendekupletts mit einem Spin von 3/2. Da Quarks Fermionen mit Spin 1/2 sind, müssen die Spins der drei Quarks parallel stehen, damit die Vektorsumme 3/2 ergibt. Dies wiederum bedeutet, dass die Quarks in allen Quantenzahlen gleich sind. Man kann auch sagen, dass ihre Eigenfunktionen symmetrisch sind. Das Pauli-Prinzip sagt jedoch für Fermionen gerade eine anti-symmetrische Wellenfunktion voraus.

Das Problem wurde gelöst, indem man einen zusätzlichen inneren Freiheitsgrad für Quarks postulierte, die Farbladung. Damit unterscheiden sich die Quarks wieder in mindestens einer Quantenzahl, und ihre Wellenfunktionen sind wieder anti-symmetrisch.

Literatur[Bearbeiten]

  • Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Teilchen und Kerne, Springer, 4. Auflage 1997, ISBN 3-540-61737-X

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J. Beringer et al. (Particle Data Group): 2013 Review of Particle Physics. In: Physical Review D. Bd. 86, 2012, 010001 und Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-Format2013 partial update for the 2014 edition. Particle Data Group, abgerufen am 26. Februar 2014 (englisch)..