Мезон

В физике элементарных частиц мезон ( / ˈ m iː z ɒ n , ˈ m ɛ z ɒ n / ) — тип адронной субатомной частицы , состоящей из равного числа кварков и антикварков , обычно по одному каждого вида, связанных вместе сильным взаимодействием . Поскольку мезоны состоят из кварковых субчастиц, они имеют значимый физический размер, диаметр примерно один фемтометр (10 ⁻¹⁵ м), ^[1] что примерно в 0,6 раза больше размера протона или нейтрона . Все мезоны нестабильны, а самый долгоживущий длится всего несколько десятых долей наносекунды. Более тяжелые мезоны распадаются на более легкие мезоны и в конечном итоге на стабильные электроны , нейтрино и фотоны .

За пределами ядра мезоны появляются в природе только как короткоживущие продукты столкновений частиц с очень высокой энергией, состоящих из кварков, таких как космические лучи (высокоэнергетические протоны и нейтроны) и барионная материя . Мезоны обычно производятся искусственно в циклотронах или других ускорителях частиц при столкновениях протонов, антипротонов или других частиц.

Мезоны с более высокой энергией (более массивные) были созданы на мгновение во время Большого взрыва , но, как считается, не играют никакой роли в природе сегодня. Однако такие тяжелые мезоны регулярно создаются в экспериментах на ускорителях частиц, которые исследуют природу более тяжелых кварков, составляющих более тяжелые мезоны.

Мезоны являются частью семейства частиц адронов , которые определяются просто как частицы, состоящие из двух или более кварков. Другие члены семейства адронов — барионы : субатомные частицы, состоящие из нечетного числа валентных кварков (по крайней мере, трех), и некоторые эксперименты показывают доказательства существования экзотических мезонов , которые не имеют обычного содержания валентных кварков в виде двух кварков (одного кварка и одного антикварка), а четырех или более.

Потому что у кварков есть спин ⁠1/2⁠ , разница в числе кварков между мезонами и барионами приводит к тому, что обычные двухкварковые мезоны являются бозонами , тогда как барионы являются фермионами .

Каждому типу мезона соответствует 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 его соответствующая античастица, отрицательный пион (
π⁻
), состоит из одного верхнего антикварка и одного нижнего кварка.

Поскольку мезоны состоят из кварков, они участвуют как в слабом, так и в сильном взаимодействии . Мезоны с чистым электрическим зарядом также участвуют в электромагнитном взаимодействии . Мезоны классифицируются в соответствии с их кварковым составом, полным угловым моментом , четностью и различными другими свойствами, такими как C-четность и G-четность . Хотя ни один мезон не является стабильным, мезоны с меньшей массой , тем не менее, более стабильны, чем более массивные, и, следовательно, их легче наблюдать и изучать в ускорителях частиц или в экспериментах с космическими лучами . Самая легкая группа мезонов менее массивна, чем самая легкая группа барионов, что означает, что их легче производить в экспериментах, и, таким образом, они демонстрируют определенные явления с более высокой энергией легче, чем барионы. Но мезоны могут быть довольно массивными: например, J/Psi-мезон (
Дж/ψ
), содержащий очарованный кварк , впервые обнаруженный в 1974 году, ^[2]^[3] примерно в три раза массивнее протона, и ипсилон-мезон (
ϒ
), содержащий b-кварк , впервые обнаруженный в 1977 году ^[4] , примерно в десять раз массивнее протона.

История

Из теоретических соображений в 1934 году Хидеки Юкава ^[5]^[6] предсказал существование и приблизительную массу «мезона» как носителя ядерной силы , которая удерживает атомные ядра вместе. ^[7] Если бы не было ядерной силы, все ядра с двумя или более протонами разлетелись бы из-за электромагнитного отталкивания. Юкава назвал свою частицу-носитель мезоном, от μέσος mesos , греческого слова «промежуточный», потому что ее предсказанная масса была между массой электрона и массой протона, которая примерно в 1836 раз больше массы электрона. Юкава или Карл Дэвид Андерсон , открывший мюон , первоначально назвал частицу «мезотроном», но его поправил физик Вернер Гейзенберг (чей отец был профессором греческого языка в Мюнхенском университете ). Гейзенберг указал, что в греческом слове «mesos» нет «tr». ^[8]

Первый кандидат на роль мезона Юкавы, в современной терминологии известный как мюон , был открыт в 1936 году Карлом Дэвидом Андерсоном и другими в продуктах распада космических лучей. «Мю-мезон» имел примерно правильную массу, чтобы быть носителем сильного ядерного взаимодействия Юкавы, но в течение следующего десятилетия стало очевидно, что это не та частица. В конечном итоге было обнаружено, что «мю-мезон» вообще не участвует в сильном ядерном взаимодействии, а ведет себя как тяжелая версия электрона , и в конечном итоге был классифицирован как лептон , как электрон, а не как мезон. Физики, делая этот выбор, решили, что свойства, отличные от массы частицы, должны контролировать их классификацию.

В исследованиях субатомных частиц во время Второй мировой войны (1939–1945) были годы задержек , поскольку большинство физиков работали над прикладными проектами для нужд военного времени. Когда война закончилась в августе 1945 года, многие физики постепенно вернулись к мирным исследованиям. Первым настоящим мезоном, который был открыт, был тот, что позже назовут «пи-мезоном» (или пионом). В 1939–1942 годах Дебендра Мохан Бозе и Бибха Чоудхури экспонировали полутоновые фотографические пластинки Ilford в высокогорных районах Дарджилинга и наблюдали длинные изогнутые ионизирующие треки, которые, по-видимому, отличались от треков альфа-частиц или протонов. В серии статей, опубликованных в Nature , они идентифицировали космическую частицу, имеющую среднюю массу, близкую к 200 массам электрона. ^[9] Это открытие было сделано в 1947 году с помощью усовершенствованных полноцветных фотографических эмульсионных пластин Сесилом Пауэллом , Хью Мьюирхедом , Сезаром Латтесом и Джузеппе Оккиалини , которые исследовали продукты космических лучей в Университете Бристоля в Англии , на основе фотопленок, размещенных в горах Анд. ^[10] Некоторые из этих мезонов имели примерно такую же массу, как уже известный мю-"мезон", но, по-видимому, распадались на него, что привело физика Роберта Маршака к гипотезе в 1947 году, что это был на самом деле новый и другой мезон. В течение следующих нескольких лет больше экспериментов показали, что пион действительно участвует в сильных взаимодействиях. Пион (как виртуальная частица ) также используется в качестве носителя силы для моделирования ядерной силы в атомных ядрах (между протонами и нейтронами ). Это приближение, поскольку фактическим носителем сильного взаимодействия считается глюон , который явно используется для моделирования сильного взаимодействия между кварками. Другие мезоны, такие как виртуальные ро-мезоны, также используются для моделирования этого взаимодействия, но в меньшей степени. После открытия пиона Юкава был удостоен Нобелевской премии по физике 1949 года за свои предсказания.

Некоторое время назад слово « мезон» иногда использовалось для обозначения любого носителя силы, например, «Z ⁰ -мезона» , который участвует в посредничестве в слабом взаимодействии . ^[11] Однако такое использование вышло из употребления, и теперь мезоны определяются как частицы, состоящие из пар кварков и антикварков.

Обзор

Спин, орбитальный угловой момент и полный угловой момент

Спин (квантовое число $S$ ) — векторная величина, которая представляет собой «собственный» угловой момент частицы. Он имеет приращение ⁠1/2⁠ ħ . ^[А]

Кварки — это фермионы , в данном случае конкретно, частицы, имеющие спин ⁠1/2⁠ ( $С$ = ⁠1/2⁠ ). Поскольку проекции спина изменяются с шагом 1 (то есть 1 $ħ$ ), один кварк имеет вектор спина длиной ⁠1/2⁠ , и имеет две спиновые проекции, либо ( $S$ _z = + ⁠1/2⁠ или $S$ _z = ⁠− +1/2⁠ ). Два кварка могут иметь выровненные спины, в этом случае два вектора спина складываются, образуя вектор длины $S$ = 1 с тремя возможными проекциями спина ( $S$ _z = +1, $S$ _z = 0 и $S$ _z = −1), и их комбинация называется векторным мезоном или триплетом со спином 1. Если два кварка имеют противоположно выровненные спины, векторы спина складываются, образуя вектор длины $S$ = 0 и только одну проекцию спина ( $S$ _z = 0), называемый скалярным мезоном или синглетом со спином 0. Поскольку мезоны состоят из одного кварка и одного антикварка, они находятся в триплетных и синглетных спиновых состояниях. Последние называются скалярными мезонами или псевдоскалярными мезонами , в зависимости от их четности (см. ниже).

Существует еще одна величина квантованного углового момента , называемая орбитальным угловым моментом (квантовое число $L$ ), то есть угловым моментом, обусловленным вращением кварков друг вокруг друга, и также имеет приращение 1 $ħ$ . Полный угловой момент (квантовое число $J$ ) частицы представляет собой комбинацию двух собственных угловых моментов (спина) и орбитального углового момента. Он может принимать любое значение от $J$ = | $L$ − $S$ | до $J$ = | $L$ + $S$ | , с приращением 1.

Физики, изучающие частицы, больше всего интересуются мезонами без орбитального углового момента ( $L$ = 0), поэтому две группы мезонов, которые наиболее изучены, это $S$ = 1; $L$ = 0 и $S$ = 0; $L$ = 0, что соответствует $J$ = 1 и $J$ = 0, хотя они не единственные. Также возможно получить частицы $J$ = 1 из $S$ = 0 и $L$ = 1. Как отличить мезоны $S$ = 1, $L$ = 0 и $S$ = 0, $L$ = 1, является активной областью исследований в области мезонной спектроскопии . ^[12]

П-четность

$P$ -четность — это лево-правая четность, или пространственная четность, и была первой из нескольких открытых «четностей», поэтому ее часто называют просто «четностью» . Если бы Вселенная отражалась в зеркале, большинство законов физики были бы идентичны — вещи вели бы себя одинаково независимо от того, что мы называем «левым» и что мы называем «правым». Эта концепция зеркального отражения называется четностью ( $P$ ). Гравитация , электромагнитная сила и сильное взаимодействие ведут себя одинаково независимо от того, отражается ли Вселенная в зеркале или нет, и поэтому говорят, что они сохраняют четность ( $P$ -симметрия). Однако слабое взаимодействие отличает «левое» от «правого», явление, называемое нарушением четности ( $P$ -нарушением).

Исходя из этого, можно было бы подумать, что если бы волновая функция для каждой частицы (точнее, квантовое поле для каждого типа частиц) были одновременно зеркально обращены, то новый набор волновых функций идеально удовлетворял бы законам физики (кроме слабого взаимодействия). Оказывается, это не совсем так: для того, чтобы уравнения были удовлетворены, волновые функции определенных типов частиц должны быть умножены на −1, в дополнение к тому, чтобы быть зеркально обращенными. Такие типы частиц, как говорят, имеют отрицательную или нечетную четность ( $P$ = −1, или альтернативно $P$ = −), тогда как другие частицы, как говорят, имеют положительную или четную четность ( $P$ = +1, или альтернативно $P$ = +).

Для мезонов четность связана с орбитальным угловым моментом соотношением: ^[13]^[14]

P=\left(-1\right)^{L+1}

где $L$ является результатом четности соответствующей сферической гармоники волновой функции . «+1» возникает из-за того, что согласно уравнению Дирака кварк и антикварк имеют противоположные внутренние четности. Следовательно, внутренняя четность мезона является произведением внутренних четностей кварка (+1) и антикварка (−1). Поскольку они различны, их произведение равно −1, и поэтому оно вносит «+1», который появляется в показателе степени.

Как следствие, все мезоны без орбитального углового момента ( $L$ = 0) имеют нечетную четность ( $P$ = −1).

C-четность

$C$ -четность определена только для мезонов, которые являются своими собственными античастицами (т.е. нейтральными мезонами). Она показывает, остается ли волновая функция мезона неизменной при замене его кварка на антикварк. ^[15] Если

|q{\bar {q}}\rangle =|{\bar {q}}q\rangle

тогда мезон " $C$ четный" ( $C$ = +1). С другой стороны, если

|q{\bar {q}}\rangle =-|{\bar {q}}q\rangle

тогда мезон является « $C$ нечетным» ( $C$ = −1).

$C$ -четность редко изучается сама по себе, но чаще в сочетании с P-четностью в CP-четность . Первоначально считалось, что $CP -четность сохраняется, но позже было обнаружено, что она нарушается в редких случаях в$ слабых взаимодействиях . ^[16]^[17]^[18]

Г-четность

$G$ -четность является обобщением $C$ -четности. Вместо простого сравнения волновой функции после обмена кварками и антикварками, она сравнивает волновую функцию после обмена мезона на соответствующий антимезон, независимо от содержания кварков. ^[19]

Если

|q_{1}{\bar {q}}_{2}\rangle =|{\bar {q}}_{1}q_{2}\rangle

тогда мезон " $G$ четный" ( $G$ = +1). С другой стороны, если

|q_{1}{\bar {q}}_{2}\rangle =-|{\bar {q}}_{1}q_{2}\rangle

тогда мезон является « $G$ нечетным» ( $G$ = −1).

Изоспин и заряд

Оригинальная модель изоспина

Концепция изоспина была впервые предложена Вернером Гейзенбергом в 1932 году для объяснения сходства между протонами и нейтронами при сильном взаимодействии . ^[20] Хотя у них были разные электрические заряды, их массы были настолько похожи, что физики считали, что они на самом деле были одной и той же частицей. Различные электрические заряды были объяснены как результат некоторого неизвестного возбуждения, похожего на спин. Это неизвестное возбуждение было позже названо изоспином Юджином Вигнером в 1937 году. ^[21]

Когда были открыты первые мезоны, их тоже наблюдали через призму изоспина, и поэтому три пиона считались одной и той же частицей, но в разных состояниях изоспина.

Математика изоспина была смоделирована по образцу математики спина . Проекции изоспина изменялись с шагом 1, как и проекции спина, и с каждой проекцией ассоциировалось « заряженное состояние ». Поскольку «частица пиона» имела три «заряженных состояния», говорили, что она имеет изоспин $I$ = 1. Ее «заряженные состояния»
π⁺
,
π⁰
, и
π⁻
, соответствовали проекциям изоспина $I$ ₃ = +1 , $I$ ₃ = 0 и $I$ ₃ = −1 соответственно. Другой пример — « ро-частица », также имеющая три заряженных состояния. Ее «заряженные состояния»
ρ⁺
,
ρ⁰
, и
ρ⁻
, соответствовали проекциям изоспина $I$ ₃ = +1 , $I$ ₃ = 0 и $I$ ₃ = −1 соответственно.

Замена на кварковую модель

Эта вера просуществовала до тех пор, пока Мюррей Гелл-Манн не предложил модель кварков в 1964 году (первоначально содержащую только $u$ , $d$ и $s$ кварки). ^[22] Успех модели изоспина теперь понимается как артефакт схожих масс $u$ и $d$ кварков. Поскольку $u$ и $d$ кварки имеют схожие массы, частицы, состоящие из одинакового их количества, также имеют схожие массы.

Точный состав $u$ и $d$ кварков определяет заряд, поскольку $u$ кварки несут заряд ⁠++2/3⁠ тогда как $d-$ кварки несут заряд ⁠−+1/3⁠ . Например, все три пиона имеют разные заряды.

$π + = (ты г)$
$π 0$ = $квантовая$ суперпозиция ( $ты ты$ ) и $(г г)$ состояния
$π - = (г ты)$

но все они имеют одинаковую массу ( ок. 140 МэВ/ c ² ), поскольку каждый из них состоит из одинакового общего числа верхних и нижних кварков и антикварков. В рамках модели изоспина они считались одной частицей в разных заряженных состояниях.

После того, как была принята кварковая модель , физики заметили, что проекции изоспина связаны с содержанием верхних и нижних кварков в частицах соотношением

I_{3}={\frac {1}{2}}\left[\left(n_{\text{u}}-n_{\bar {\text{u}}}\right)-\left(n_{\text{d}}-n_{\bar {\text{d}}}\right)\right],

где $n$ -символы обозначают количество верхних и нижних кварков и антикварков.

В «картине изоспина» три пиона и три ро считались различными состояниями двух частиц. Однако в кварковой модели ро являются возбужденными состояниями пионов. Изоспин, хотя и передает неточную картину вещей, все еще используется для классификации адронов, что приводит к неестественной и часто запутанной номенклатуре.

Поскольку мезоны являются адронами, для них всех также используется изоспиновая классификация, при этом квантовое число вычисляется путем сложения $I$ ₃ = + ⁠ 1/2⁠ для каждого положительно заряженного верхнего или нижнего кварка или антикварка (верхние кварки и нижние антикварки), и $I$ ₃ = − ⁠ 1/2⁠ для каждого отрицательно заряженного верхнего или нижнего кварка или антикварка (верхние антикварки и нижние кварки).

Квантовые числа вкуса

Было замечено, что квантовое число странности S (не путать со спином) увеличивается и уменьшается вместе с массой частицы. Чем больше масса, тем ниже (отрицательнее) странность (больше s-кварков). Частицы можно описать с помощью проекций изоспина (связанных с зарядом) и странности (массы) (см. рисунки нонета uds). По мере открытия других кварков были созданы новые квантовые числа, которые имели бы аналогичное описание нонетов udc и udb. Поскольку похожи только массы u и d, это описание массы частицы и заряда в терминах квантовых чисел изоспина и аромата хорошо работает только для нонетов, состоящих из одного u, одного d и одного другого кварка, и не работает для других нонетов (например, нонета ucb). Если бы все кварки имели одинаковую массу, их поведение называлось бы симметричным , потому что все они вели бы себя совершенно одинаково по отношению к сильному взаимодействию. Однако, поскольку кварки не имеют одинаковой массы, они не взаимодействуют одинаковым образом (точно так же, как электрон, помещенный в электрическое поле, будет ускоряться больше, чем протон, помещенный в то же поле, из-за его меньшей массы), и говорят, что симметрия нарушена .

Было отмечено, что заряд ( _Q) связан с проекцией изоспина ( I3 ), барионным числом ( B ) и квантовыми числами аромата ( S , C , B ′ , T ) формулой Гелл-Манна–Нисидзимы : ^[23]

Q=I_{3}+{\frac {1}{2}}(B+S+C+B^{\prime }+T),

где S , C , B ′ и T представляют собой квантовые числа аромата странности , очарования , низости и верхности соответственно. Они связаны с числом странных, очарованных, нижних и верхних кварков и антикварков в соответствии с соотношениями:

{\begin{aligned}S&=-(n_{\text{s}}-n_{\bar {\text{s}}})\\C&=+(n_{\text{c}}-n_{\bar {\text{c}}})\\B^{\prime }&=-(n_{\text{b}}-n_{\bar {\text{b}}})\\T&=+(n_{\text{t}}-n_{\bar {\text{t}}}),\end{aligned}}

это означает, что формула Гелл-Манна–Нисидзимы эквивалентна выражению заряда через содержание кварков:

Q={\frac {2}{3}}[(n_{\text{u}}-n_{\bar {\text{u}}})+(n_{\text{c}}-n_{\bar {\text{c}}})+(n_{\text{t}}-n_{\bar {\text{t}}})]-{\frac {1}{3}}[(n_{\text{d}}-n_{\bar {\text{d}}})+(n_{\text{s}}-n_{\bar {\text{s}}})+(n_{\text{b}}-n_{\bar {\text{b}}})].

Классификация

Мезоны классифицируются по группам в соответствии с их изоспином ( I ), полным угловым моментом ( J ), четностью ( P ), G-четностью ( G ) или C-четностью ( C ), когда это применимо, и содержанием кварка (q). Правила классификации определяются Particle Data Group и довольно запутаны. ^[24] Правила представлены ниже в табличной форме для простоты.

Типы мезонов

Мезоны классифицируются по типам в соответствии с их спиновыми конфигурациями. Некоторым конкретным конфигурациям даны специальные названия на основе математических свойств их спиновой конфигурации.

Номенклатура

Мезоны без запаха

Мезоны без запаха — это мезоны, состоящие из пары кварков и антикварков одного и того же запаха (все их квантовые числа запаха равны нулю: S = 0, C = 0, B ′ = 0, T = 0). ^[i] Правила для мезонов без запаха следующие: ^[24]

^ В целях номенклатуры проекция изоспина $I$ ₃ рассматривается так, как если бы она не была квантовым числом аромата. Это означает, что заряженные пионоподобные мезоны ( $π$ ^± , $a$ ^± , $b$ ^± и $ρ$ ^± мезоны) следуют правилам мезонов без аромата, даже если они на самом деле не являются «без аромата».
^ C-четность актуальна только для нейтральных мезонов.
^ Для особого случая $J$ ^$PC$ =1 ⁻⁻ , ψ называетсяДж/ψ

Кроме того

Если спектроскопическое состояние мезона известно, оно добавляется в скобках.
Если спектроскопическое состояние неизвестно, в скобках добавляется масса (в МэВ/ с2 ).
Когда мезон находится в основном состоянии , в скобках ничего не добавляется.

Ароматизированные мезоны

Ароматизированные мезоны — это мезоны, состоящие из пары кварков и антикварков разных ароматов. В этом случае правила проще: главный символ зависит от более тяжелого кварка, верхний индекс зависит от заряда, а нижний индекс (если есть) зависит от более легкого кварка. В табличной форме они выглядят так: ^[24]

^ ab В целях номенклатуры проекция изоспина $I$ ₃ рассматривается так, как если бы она не была квантовым числом аромата. Это означает, что заряженные пионоподобные мезоны ( $π$ ^± , $a$ ^± , $b$ ^± и $ρ$ ^± мезоны) следуют правилам мезонов без аромата, даже если они на самом деле не являются «без аромата».

Кроме того

Если J ^P находится в «нормальном ряду» (т. е. J ^P = 0 ⁺ , 1 ⁻ , 2 ⁺ , 3 ⁻ , ...), добавляется верхний индекс ∗.
Если мезон не является псевдоскалярным ( J ^P = 0 ⁻ ) или векторным ( J ^P = 1 ⁻ ), $J$ добавляется как нижний индекс.
Если спектроскопическое состояние мезона известно, оно добавляется в скобках.
Если спектроскопическое состояние неизвестно, в скобках добавляется масса (в МэВ/ с2 ).
Когда мезон находится в основном состоянии , в скобках ничего не добавляется.

Экзотические мезоны

Существуют экспериментальные доказательства для частиц, которые являются адронами (т.е. состоят из кварков) и являются цветонейтральными с нулевым барионным числом, и, таким образом, по общепринятому определению являются мезонами. Тем не менее, эти частицы не состоят из одной пары кварк/антикварк, как все другие обычные мезоны, обсуждаемые выше. Предварительная категория для этих частиц — экзотические мезоны .

Существует по крайней мере пять экзотических мезонных резонансов, существование которых было экспериментально подтверждено двумя или более независимыми экспериментами. Наиболее статистически значимым из них является Z(4430) , открытый экспериментом Belle в 2007 году и подтвержденный LHCb в 2014 году. Он является кандидатом на то, чтобы быть тетракварком : частицей, состоящей из двух кварков и двух антикварков. ^[26] См. основную статью выше для других резонансов частиц, которые являются кандидатами на то, чтобы быть экзотическими мезонами.

Список

Псевдоскалярные мезоны

^[a] ^ Состав неточный из-за ненулевых масс кварков.
^[b] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь вместо этого дается преобразование τ = ħ ⁄ Γ^{. [c]}^ Сильное собственное состояние . Определенного времени жизни нет (см. заметки о каонах ниже) ^[d]^ Масса

К⁰
_ли
К⁰
_Сданы как у
К⁰
. Однако известно, что разница между массами
К⁰
_ли
К⁰
_Спо заказу2,2 × 10−11 МэВ/ c2 ^{существует} . ^[36]
^[e] ^ Слабое собственное состояние . В составе отсутствует малый член , нарушающий CP (см. примечания по нейтральным каонам ниже) ^.

Векторные мезоны

^[f] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь вместо этого дается преобразование τ = ħ ⁄ Γ^{. [g]}^ Точное значение зависит от используемого метода. Подробности см. в указанной ссылке.

Заметки о нейтральных каонах

С нейтральными каонами есть два осложнения : ^[55]

Из-за смешивания нейтральных каонов ,К0 СиК0 лне являются собственными состояниями странности . Однако они являются собственными состояниями слабого взаимодействия , которое определяет, как они распадаются , поэтому это частицы с определенным временем жизни .
Линейные комбинации, приведенные в таблице дляК0 СиК0 лне совсем верны, так как есть небольшая поправка из-за нарушения CP . Смотрите 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 существенно разных времен жизни. ^[55]

Смотрите также

Сноски

^ ħ часто опускается $,$ поскольку это «фундаментальная» единица спина, и подразумевается, что «спин 1» означает «спин 1 $ħ$ ». В некоторых системах естественных единиц ħ $выбирается$ равным 1, и поэтому выпадает из уравнений. Оставшаяся часть этой статьи использует соглашение «предположить единицы $ħ$ » для всех типов спина.

Ссылки

^ Гриффитс, Д. (2008). Введение в элементарные частицы (2-е изд.). Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40601-2.
^ Aubert, JJ; Becker, U.; Biggs, P.; Burger, J.; Chen, M.; Everhart, G.; et al. (1974). «Экспериментальное наблюдение тяжелой частицы J». Physical Review Letters . 33 (23): 1404–1406. Bibcode :1974PhRvL..33.1404A. doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1404 .
^ Августин, Дж. Э.; Боярский, А.; Брейденбах, М.; Булос, Ф.; Дейкин, Дж.; Фельдман, Г.; и др. (1974). «Открытие узкого резонанса в аннигиляции e+e−». Physical Review Letters . 33 (23): 1406–1408. Bibcode :1974PhRvL..33.1406A. doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 .
^ Herb, SW; Hom, D.; Lederman, L.; Sens, J.; Snyder, H.; Yoh, J.; et al. (1977). «Наблюдение резонанса ди-мюона при 9,5 ГэВ в столкновениях протонов с ядрами при 400 ГэВ». Physical Review Letters . 39 (5): 252–255. Bibcode :1977PhRvL..39..252H. doi :10.1103/PhysRevLett.39.252. OSTI 1155396.
^ "Нобелевская премия по физике 1949 года". Речь на вручении. Благородный фонд. 1949.
^ Юкава, Х. (1935). "О взаимодействии элементарных частиц" (PDF) . Proc. Phys.-Math. Soc. Jpn . 17 (48).
^ Юкава, Хидеки (1935). «О взаимодействии элементарных частиц. I». Ниппон Сугаку-Бутуригаквай Кизи Дай 3 Ки . 17 . 日本物理学会、日本数学会: 48–57. дои : 10.11429/ppmsj1919.17.0_48.
^ Гамов, Г. (1988) [1961]. Великие физики от Галилея до Эйнштейна (переиздание). Dover Publications. стр. 315. ISBN 978-0-486-25767-9.
^ "DM Bose: A Scientist Incognito (редакционная статья)" (PDF) . Наука и культура . 76 (11–12). Ноябрь–декабрь 2010 . Получено 5 февраля 2011 .
^ Латтес, К.; Оккиалини, Г.; Мьюирхед, Х.; Пауэлл, К. (1947). «Процессы с участием заряженных мезонов». Nature . 159 : 694–698. doi :10.1007/s00016-014-0128-6. S2CID 122718292.
^ Steinberger, J. (1989). «Эксперименты с пучками нейтрино высокой энергии». Reviews of Modern Physics . 61 (3): 533–545. Bibcode : 1989RvMP...61..533S. doi : 10.1103/RevModPhys.61.533. PMID 17747881.
^ "Частицы Стандартной модели". pdfslide.net . Получено 24 мая 2020 г. .
^ Амслер, К. и др. ( Particle Data Group ) (2008). "Quark Model" (PDF) . Обзоры. Lawrence Berkeley Laboratory .
^ Амслер, К.; и др. ( Particle Data Group ) (2008). "Обзор физики элементарных частиц" (PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1–1340. Bibcode : 2008PhLB..667....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594. PMID 10020536. S2CID 227119789.
^ Sozzi, MS (2008b). «Сопряжение зарядов». Дискретные симметрии и нарушение CP: от эксперимента к теории . Oxford University Press. стр. 88–120. ISBN 978-0-19-929666-8.
^ Кронин, Дж. В. (1980). «Нарушение симметрии CP — поиск его источника» (PDF) . Нобелевский фонд.
^ Фитч, В. Л. (1980). «Открытие асимметрии заряда — сопряжения четности» (PDF) . Нобелевский фонд.
^ Sozzi, MS (2008c). «CP-симметрия». Дискретные симметрии и нарушение CP: от эксперимента к теории . Oxford University Press. стр. 231–275. ISBN 978-0-19-929666-8.
^ Готфрид, К.; Вайскопф, В.Ф. (1986). «Адронная спектроскопия: G-четность». Концепции физики элементарных частиц . Том 2. Oxford University Press. С. 303–311. ISBN 0-19-503393-0.
^ Гейзенберг, В. (1932). «Убер ден Бау дер Атомкерне». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 77 (1–2): 1–11. Бибкод : 1932ZPhy...77....1H. дои : 10.1007/BF01342433. S2CID 186218053.
^ Вигнер, Э. (1937). «О следствиях симметрии ядерного гамильтониана в спектроскопии ядер». Physical Review . 51 (2): 106–119. Bibcode :1937PhRv...51..106W. doi :10.1103/PhysRev.51.106.
^ Гелл-Манн, М. (1964). «Схема барионов и мезонов». Physics Letters . 8 (3): 214–215. Bibcode : 1964PhL.....8..214G. doi : 10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
^ Вонг, ССМ (1998). «Структура нуклона». Введение в ядерную физику (2-е изд.). Нью-Йорк: John Wiley & Sons. С. 21–56. ISBN 0-471-23973-9.
^ abc Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Схема именования адронов" (PDF) . Обзоры. Lawrence Berkeley Laboratory .
^ Берчем, У. Э.; Джобс, М. (1995). Ядерная физика и физика элементарных частиц (2-е изд.). Longman Publishing. ISBN 0-582-45088-8.
^ Коллабораторы LHCb (2014): Наблюдение резонансного характера состояния Z(4430)−
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – π±
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – π0
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - η
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - η'
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – ηc
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – ηb
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – K±
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – K0
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – K0S
^ ab C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – K0L
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D±
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D0
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D±s
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B±
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B0
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B0s
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B±c
^ аб К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - ρ
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - ω (782)
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - φ
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - J/Ψ
^ К. Амслер и др . (2008): Списки частиц - ϒ(1S)
^ ab C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – K∗(892)
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D∗±(2010)
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D∗0(2007)
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – D∗±s
^ ab C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B∗
^ C. Amsler et al . (2008): Списки частиц – B∗s
^ ab JW Cronin (1980)

Внешние ссылки

Nave, CR, ред. (2005). "Таблица некоторых мезонов и их свойств". Кафедра физики и астрономии. Гиперфизика . Атланта, Джорджия: Университет штата Джорджия .
"Particle Data Group". Lawrence Berkeley Laboratory (главная страница). Лоуренс, Калифорния.— Собирает авторитетную информацию о свойствах частиц
van Beveren, E.; Rupp, G.; Petropoulos, N.; Kleefeld, F. (2003). "Легкие скалярные мезоны в кварковых моделях". Физика адронов: эффективные теории низкоэнергетической КХД . Труды конференции AIP. Том 660. С. 353–366. arXiv : hep-ph/0211411 . Bibcode : 2003AIPC..660..353V. doi : 10.1063/1.1570585. S2CID 6295609.
"Схема именования адронов" (PDF) . Particle Data Group . Лоуренс, Калифорния: Lawrence Berkeley Laboratory . 2004.
«Мезоны стали мыслимыми». Thingsmadethinkable.com .— Интерактивная визуализация, позволяющая сравнивать физические свойства
Перрикон, Майк (22 марта 2006 г.). «Что случилось с антиматерией? Эксперимент DZero в Фермилабе находит подсказки в быстро меняющихся мезонах» (пресс-релиз). Батавия, Иллинойс: Национальная ускорительная лаборатория Ферми (Фермилаб).
Перрикон, Майк (25 сентября 2006 г.). «Ученые CDF из Fermilab официально заявили: они обнаружили быстрое изменение поведения B-sub-s-мезона, который переключается между материей и антиматерией 3 триллиона раз в секунду» (пресс-релиз). Батавия, Иллинойс: Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми (Fermilab).