Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Распад каона  (
K+
) на три пиона  (2 
π+
, 1 
π-
) - это процесс, который включает как слабые, так и сильные взаимодействия .

Слабые взаимодействия : Странный антикварк  (
s
) каона превращается в верхний антикварк  (
ты
) излучением
W+
бозон
; в
W+
бозон впоследствии распадается на нижний антикварк  (
d
) и ап-кварк  (
ты
).

Сильные взаимодействия : восходящий кварк (
ты
) излучает глюон  (
грамм
), который распадается на нижний кварк (
d
) и антикварк вниз (
d
).
Это список всех известных и предсказанных скалярных , псевдоскалярных и векторных мезонов . См. Список частиц для более подробного списка частиц, найденных в физике элементарных частиц .

Эта статья содержит список мезонов , нестабильных субатомных частиц, состоящих из одного кварка и одного антикварка . Они являются частью семейства адронных частиц - частиц, состоящих из кварков. Остальные члены семейства адронов - это барионы - субатомные частицы, состоящие из трех кварков. Основное различие между мезонами и барионами состоит в том, что мезоны имеют целочисленный спин (таким образом, являются бозонами ), в то время как барионы являются фермионами (полуцелые спины). Поскольку мезоны являются бозонами , принцип исключения Паулик ним не относится. Из-за этого они могут действовать как частицы, передающие силу на короткие расстояния, и, таким образом, играть роль в таких процессах, как ядерное взаимодействие .

Поскольку мезоны состоят из кварков, они участвуют как в слабом, так и в сильном взаимодействиях . Мезоны с чистым электрическим зарядом также участвуют в электромагнитном взаимодействии . Они классифицируются в соответствии с их кварковым содержанием, полным угловым моментом , четностью и различными другими свойствами, такими как C-четность и G-четность . Хотя ни один из мезонов не является стабильным, мезоны с меньшей массой , тем не менее, более стабильны, чем самые массивные мезоны, и их легче наблюдать и изучать на ускорителях частиц или в космических лучах.эксперименты. Кроме того, они обычно менее массивны, чем барионы, а это означает, что их легче получить в экспериментах, и они будут демонстрировать явления более высоких энергий раньше, чем барионы. Например, очарованный кварк впервые был обнаружен в J / Psi-мезоне (
Дж / ψ
) в 1974 г. [1] [2] и нижний кварк в ипсилонном мезоне (
ϒ
) в 1977 г. [3] Топ-кварк (последний и самый тяжелый кварк, открытый до настоящего времени) был впервые обнаружен в Фермилабе в 1995 году.

Каждому мезону соответствует своя античастица (антимезон), в которой кварки заменяются соответствующими им антикварками, и наоборот. Например, положительный пион (
π+
) состоит из одного верхнего кварка и одного нижнего антикварка; и соответствующая ему античастица отрицательный пион (
π-
), состоит из одного верхнего антикварка и одного нижнего кварка. Хотя тетракварки с двумя кварками и двумя антикварками могут считаться мезонами, они здесь не перечислены.

В этих списках встречаются следующие символы: I ( изоспин ), J ( полный угловой момент ), P ( четность ), C ( C-четность ), G ( G-четность ), u ( верхний кварк ), d ( нижний кварк ). , s ( странный кварк ), c ( очаровательный кварк ), b ( нижний кварк ), Q ( заряд ), B ( барионное число ), S ( странность ), C ( очарование ) и B ′ ( нижность ), а также широкий спектр субатомных частиц (наведите указатель мыши на название).

Сводная таблица [ править ]

Поскольку эта таблица была первоначально получена из опубликованных результатов, и многие из этих результатов были предварительными, до 64 мезонов в следующей таблице могут не существовать или иметь неправильную массу или квантовые числа.

Буква «f» в названии мезона означает, что это скалярный мезон (в отличие от псевдоскалярного мезона), а буква «a» в названии мезона означает, что это аксиально-векторный мезон. (в отличие от обычного векторного мезона), также известного как изоскалярный векторный мезон, в то время как буквы «b» и «h» относятся к аксиально-векторным мезонам с положительной четностью, отрицательной C-четностью и квантовыми числами I G, равными 1 + и 0. - соответственно. [5] Мезоны «f», «a», «b» и «h» не перечислены в таблицах ниже, а их внутренняя структура и кварковое содержание - предмет продолжающихся исследований. [6] [7] Частица, описанная в таблице выше как f 0(500) исторически был известен под двумя другими названиями: f 0 (600) и σ (сигма). [8]

Полный набор соглашений об именовании мезонов изложен в обзорной статье 2017 года для группы данных частиц, которая также содержит таблицу, отображающую общие имена до 2016 года в новые стандартные соглашения об именах групп данных частиц для мезонов XYZ. [9]

Свойства мезона [ править ]

Ниже перечислены подробности для всех известных и предсказанных псевдоскалярных ( J P = 0 - ) и векторных ( J P = 1 - ) мезонов.

Свойства и кварковое содержание частиц приведены в таблице ниже; для соответствующих античастиц просто замените кварки на антикварки (и наоборот) и поменяйте знак Q, B, S, C и B '. Частицы, помеченные знаком рядом с их именами, были предсказаны стандартной моделью, но еще не наблюдались. Значения, выделенные красным цветом , не были точно установлены экспериментально, но предсказываются кварковой моделью и согласуются с измерениями.

Псевдоскалярные мезоны [ править ]

[a] ^ Состав неточен из-за ненулевых масс кварков.
[b] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). При этом преобразование τ = ħ / Γ дается вместо этого.
[c] ^ Сильное собственное состояние . Нет определенного срока службы (см. Примечания к каонам ниже)
[d] ^ Масса
K0
л
и
K0
ю.ш.
даны как
K0
. Однако известно, что разница в массах
K0
л
и
K0
ю.ш.
в порядке 2,2 × 10 −11  МэВ / c 2 . [19]
[e] ^ Слабое собственное состояние . В макияже отсутствует небольшой член, нарушающий CP (см. Примечания к нейтральным каонам ниже).

Векторные мезоны [ править ]

[f] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). При этом преобразование τ = ħ / Γ дается вместо этого.
[g] ^ Точное значение зависит от используемого метода. См. Данную ссылку для подробностей.

Заметки о нейтральных каонах [ править ]

С нейтральными каонами есть две сложности : [38]

  • Из - за нейтральное перемешивание каонного , тоK0 ю.ш. и K0 лне собственные из необычности . Однако они являются собственными состояниями слабого взаимодействия, которое определяет, как они распадаются , поэтому это частицы с определенным временем жизни .
  • Приведенные в таблице линейные комбинации дляK0 ю.ш. и K0 лне совсем корректны, так как есть небольшая поправка из-за нарушения CP . См. Нарушение CP в каонах .

Обратите внимание, что эти проблемы в принципе существуют и для других нейтральных ароматизированных мезонов; однако слабые собственные состояния считаются отдельными частицами только для каонов из-за их резко различающихся времен жизни. [38]

См. Также [ править ]

  • Список барионов
  • Список частиц
  • Хронология открытий частиц

Ссылки [ править ]

  1. ^ JJ Aubert et al. (1974)
  2. ^ JE Огюстин и др. (1974)
  3. ^ SW Herb et al. (1977)
  4. ^ KA Olive et al . (2014): Сводная таблица мезонов
  5. ^ Кан Чен и др., "Легкие аксиальные векторные мезоны" Phys. Ред. D 91, 074025 (2015) doi: 10.1103 / PhysRevD.91.074025 копия в открытом доступе доступна по адресу https://arxiv.org/abs/1501.07766
  6. ^ М. Танабаши и др. (Группа данных по частицам), Phys. Ред. D 98, 030001 (2018) http://pdg.lbl.gov/2019/reviews/rpp2018-rev-scalar-mesons.pdf
  7. ^ Eef ван Беверен, Джордж Рапп, «Скалярные и аксиально-векторных мезонов» (2007) (пленарный доклад на IV Международной конференции по Кварки и ядерной физики (QNP06), Мадрид, 5-10 июня 2006 с последующими поправками) по протоколу HTTPS: / /arxiv.org/abs/hep-ph/0610199
  8. ^ JR Pelaez (2016) (копия в открытом доступе доступна по адресу https://arxiv.org/abs/1510.00653 ) («Существование и свойства сигма-мезона вызывали споры в течение почти шести десятилетий, несмотря на то, что он играл центральную роль в спонтанном киральная симметрия КХД или в притяжении нуклон-нуклон. Эта полемика также подпитывается убедительными указаниями на то, что это не обычный кварк-антикварковый мезон »).
  9. ^ C. Patrignani et al. (Группа данных по частицам), Chin. Phys. C, 40, 100001 (2016) и обновление 2017 г. http://pdg.lbl.gov/2017/reviews/rpp2017-rev-naming-scheme-hadrons.pdf
  10. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -π±
  11. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -π0
  12. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -η
  13. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -η ′
  14. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -ηc
  15. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -ηб
  16. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -K±
  17. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -K0
  18. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -K0 ю.ш.
  19. ^ а б К.А. Olive et al . (2014): Списки частиц -K0 л
  20. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D±
  21. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D0
  22. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D± с
  23. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -B±
  24. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -B0
  25. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -B0 с
  26. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -B± c
  27. ^ а б К.А. Olive et al . (2014): Списки частиц -ρ
  28. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -ω(782)
  29. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -ϕ
  30. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц - J / Ψ
  31. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -ϒ(1S)
  32. ^ а б К.А. Olive et al . (2014): Списки частиц -K*(892)
  33. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D∗ ±(2010)
  34. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D∗ 0(2007)
  35. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -D∗ ± s
  36. ^ а б К.А. Olive et al . (2014): Списки частиц -B*
  37. ^ KA Olive et al . (2014): Списки частиц -B* s
  38. ^ а б Дж. Кронин (1980)

Библиография [ править ]

  • Дж. Р. Пелаэз (2016). «От противоречия к точности сигма-мезона: обзор состояния необычного резонанса f0 (500)» (PDF) . Отчеты по физике . 658 : 1–111. DOI : 10.1016 / j.physrep.2016.09.001 . S2CID  118569293 .
  • KA Olive; и другие. ( Группа данных по частицам ) (2014). «Обзор физики элементарных частиц». Китайская физика C . 38 (9): 1–708. arXiv : 1412.1408 . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 38/9/090001 . PMID  10020536 .
  • МС Соцци (2008a). «Паритет». Дискретные симметрии и нарушение CP: от эксперимента к теории . Издательство Оксфордского университета . стр.  15 -87. ISBN 978-0-19-929666-8.
  • МС Соцци (2008a). «Спряжение зарядов». Дискретные симметрии и нарушение CP: от эксперимента к теории . Издательство Оксфордского университета . стр.  88 -120. ISBN 978-0-19-929666-8.
  • МС Соцци (2008c). «CP-симметрия». Дискретные симметрии и нарушение CP: от эксперимента к теории . Издательство Оксфордского университета . стр.  231 -275. ISBN 978-0-19-929666-8.
  • К. Амслер; и другие. ( Группа данных по частицам ) (2008). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Физика Письма Б . 667 (1): 1–1340. Bibcode : 2008PhLB..667 .... 1A . DOI : 10.1016 / j.physletb.2008.07.018 . PMID  10020536 .
  • SSM Wong (1998). «Структура нуклона». Вводная ядерная физика (2-е изд.). Джон Вили и сыновья . С. 21–56. ISBN 0-471-23973-9.
  • Р. Шанкар (1994). Принципы квантовой механики (2-е изд.). Пленум Пресс . ISBN 0-306-44790-8.
  • К. Готфрид, В. Ф. Вайскопф (1986). «Адронная спектроскопия: G-четность». Концепции физики элементарных частиц . 2 . Издательство Оксфордского университета . стр.  303 -311. ISBN 0-19-503393-0.
  • Дж. В. Кронин (1980). «Нарушение симметрии CP - поиск его происхождения» (PDF) . Нобелевская лекция . Нобелевский фонд . 212 (4500): 1221–8. DOI : 10.1126 / science.212.4500.1221 . PMID  17738818 .
  • В.Л. Фитч (1980). "Открытие заряда - асимметрии четности сопряжения" (PDF) . Нобелевская лекция . Нобелевский фонд . 212 (4498): 989–93. DOI : 10.1126 / science.212.4498.989 . PMID  17779955 .
  • SW Herb; и другие. (1977). «Наблюдение димюонного резонанса на энергии 9,5 Гэв в столкновениях протонов с ядрами с энергией 400 ГэВ». Письма с физическим обзором . 39 (5): 252–255. Bibcode : 1977PhRvL..39..252H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.39.252 . ОСТИ  1155396 .
  • JJ Aubert; и другие. (1974). «Экспериментальное наблюдение тяжелой частицы J» . Письма с физическим обзором . 33 (23): 1404–1406. Bibcode : 1974PhRvL..33.1404A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.33.1404 .
  • JE Augustin; и другие. (1974). «Открытие узкого резонанса в е + е - аннигиляции» . Письма с физическим обзором . 33 (23): 1406–1408. Bibcode : 1974PhRvL..33.1406A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.33.1406 .
  • М. Гелл-Манн (1964). «Схема барионов и мезонов». Письма по физике . 8 (3): 214–215. Bibcode : 1964PhL ..... 8..214G . DOI : 10.1016 / S0031-9163 (64) 92001-3 .
  • Э. Вигнер (1937). «О последствиях симметрии ядерного гамильтониана на спектроскопию ядер». Физический обзор . 51 (2): 106–119. Bibcode : 1937PhRv ... 51..106W . DOI : 10.1103 / PhysRev.51.106 .
  • В. Гейзенберг (1932). "Über den Bau der Atomkerne I". Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 77 (1–2): 1–11. Bibcode : 1932ZPhy ... 77 .... 1H . DOI : 10.1007 / BF01342433 . S2CID  186218053 .
  • В. Гейзенберг (1932). "Убер ден Бау дер Атомкерне II". Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 78 (3–4): 156–164. Bibcode : 1932ZPhy ... 78..156H . DOI : 10.1007 / BF01337585 . S2CID  186221789 .
  • В. Гейзенберг (1932). «Убер ден Бау дер Атомкерне III». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 80 (9–10): 587–596. Bibcode : 1933ZPhy ... 80..587H . DOI : 10.1007 / BF01335696 . S2CID  126422047 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Группа данных по частицам - Обзор физики элементарных частиц (2008)
  • Мезоны стали понятными , интерактивная визуализация, позволяющая сравнивать физические свойства