В физике элементарных частиц , ро-мезон является недолговечной адронный частицей , которая является изоспиновой триплет , чья три состояний обозначены как
ρ+
,
ρ0
а также
ρ-
. Наряду с пионами и омега-мезонами ро-мезон несет ядерную силу внутри атомного ядра . После пионов и каонов ро- мезоны являются самой легкой сильно взаимодействующей частицей с массой775,45 ± 0,04 МэВ (примерно770 МэВ ) для всех трех состояний. [а]
Ро-мезоны имеют очень короткое время жизни, а их ширина распада составляет около145 МэВ с той особенностью, что ширины распада не описываются формой Брейта – Вигнера . Основной путь распада ро-мезонов - это пара пионов со скоростью ветвления 99.9%. [b]
Состав
В описании Де-Rujula , Джорджи-Глэшоу адронов , [1] в ро-мезон можно интерпретировать как связанное состояние кварка и анти-кварка и возбужденный версия пиона. В отличие от пиона, ро-мезон имеет спин j = 1 ( векторный мезон ) и гораздо большее значение массы. Эта разница масс между пионами и ро-мезонами объясняется большим сверхтонким взаимодействием между кварком и антикварком. Основное возражение против описания де Ружула – Джорджи – Глэшоу состоит в том, что оно приписывает легкость пионов случайности, а не результату нарушения киральной симметрии .
В ро-мезон можно рассматривать как калибровочные бозоны одного спонтанно нарушенной калибровочной симметрии которого локального характер является эмерджентным (вытекающим из КХД ); Обратите внимание, что эта нарушенная калибровочная симметрия (иногда называемая скрытой локальной симметрией) отличается от глобальной киральной симметрии, действующей на ароматы . Это было описано Говардом Джорджи в статье под названием «Предел вектора киральной симметрии», где он приписал большую часть литературы о скрытой локальной симметрии нелинейной сигма-модели . [2]
Имя частицы | Символ частицы | Символ античастицы | Содержание кварка [3] | Масса ( МэВ / c 2 ) | I G | J P C | S | C | B ' | Среднее время жизни ( ы ) [с] | Обычно распадается до (> 5% распадов) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Заряженный ро-мезон [4] | ρ+ (770) | ρ- (770) | ты d | 775,4 ± 0,4 | 1 + | 1 - | 0 | 0 | 0 | ~ 4,5 × 10 −24 [д] | π± + π0 |
Нейтральный ро-мезон [4] | ρ0 (770) | Себя | 775,49 ± 0,34 | 1 + | 1 −− | 0 | 0 | 0 | ~ 4,5 × 10 −24 [д] | π+ + π- |
Заметки
- ^ Между
ρ+
и
ρ0
это может быть связано с электромагнитной собственной энергией частицы, а также с небольшим эффектом из-за нарушения изоспина, возникающего из-за массы легких кварков; однако текущий экспериментальный предел состоит в том, что эта разница масс меньше, чем0,7 МэВ . - ^ Нейтральные родомезоны могут распадаться на пару электронов или мюонов, что происходит с коэффициентом ветвления5 × 10 −5 . Этот распад нейтрального ро до лептонов можно интерпретировать как смешение фотона и ро. В принципе заряженные ро-мезоны смешиваются со слабыми векторными бозонами и могут привести к распаду на электрон или мюон плюс нейтрино ; однако этого никогда не наблюдалось.
- ^ Точное значение зависит от используемого метода. См. Данную ссылку для подробностей.
- ^ a b PDG сообщает ширину резонанса (Γ). При этом преобразование τ = ħ / Γ дается вместо этого.
Рекомендации
- ^ Де Ружула, А .; Георгий, Ховард; Глэшоу, SL (1975-07-01). «Адронные массы в калибровочной теории». Physical Review D . Американское физическое общество (APS). 12 (1): 147–162. Bibcode : 1975PhRvD..12..147D . DOI : 10.1103 / physrevd.12.147 . ISSN 0556-2821 .
- ^ Георгий, Ховард (1990). «Векторная реализация киральной симметрии». Ядерная физика Б . Elsevier BV. 331 (2): 311–330. Bibcode : 1990NuPhB.331..311G . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (90) 90210-5 . ISSN 0550-3213 .
- ^ C. Amsler et al. (2008): Модель кварка
- ^ а б К. Амслер и др. (2008): Списки частиц -ρ