В физике высоких энергий векторный мезон — это мезон с полным спином 1 и нечетной четностью (обычно обозначается как J P = 1 − ). Векторные мезоны наблюдались в экспериментах с 1960-х годов и хорошо известны своей спектроскопической картиной масс. [1]
Векторные мезоны контрастируют с псевдовекторными мезонами , которые также имеют полный спин 1, но вместо этого имеют четную четность. Векторные и псевдовекторные мезоны также отличаются тем, что спектроскопия векторных мезонов имеет тенденцию показывать почти чистые состояния составляющих ароматов кварков , тогда как псевдовекторные мезоны и скалярные мезоны имеют тенденцию выражаться как композиции смешанных состояний.
Со времени разработки модели кварков Мюрреем Гелл-Манном (а также независимо Джорджем Цвейгом ) [2] [3] [4] векторные мезоны продемонстрировали спектроскопию чистых состояний. Тот факт, что ро-мезон I = 1 (ρ) и омега-мезон I = 0 (ω) имеют почти равную массу с центром на 770– 780 МэВ/ c 2 , тогда как фи-мезон (φ) имеет более высокую массу около1020 МэВ/ c 2 указывает на то, что векторные мезоны легких кварков появляются почти в чистых состояниях, причем φ-мезон имеет почти 100-процентную амплитуду скрытой странности .
Эти почти чистые состояния, характерные для векторных мезонов, совершенно не проявляются в псевдоскалярных мезонах или скалярных мезонных мультиплетах и лишь незначительно реализуются среди тензорных мезонных и псевдовекторных мезонных мультиплетов. Этот факт делает векторные мезоны отличным исследованием содержания кваркового аромата в других типах мезонов, измеряемого по соответствующим скоростям распада невекторных мезонов на различные типы векторных мезонов. Подобные эксперименты очень показательны для теоретиков, стремящихся определить ароматический состав мезонов в смешанном состоянии.
При более высоких массах векторные мезоны включают в свою структуру очарованные и нижние кварки . В этой области выделяются радиационные процессы , при которых тяжелые тензорные и скалярные мезоны преимущественно распадаются на векторные мезоны в результате испускания фотонов. Псевдовекторные мезоны аналогичным образом переходят в псевдоскалярные мезоны. Поскольку большая часть спектра тяжелых мезонов связана радиационными процессами с векторными мезонами, можно думать, что векторные мезоны образуют своего рода основу спектроскопии мезонов в целом.
Некоторые векторные мезоны, по сравнению с другими мезонами, можно измерить с очень высокой точностью. Это связано с тем, что они имеют те же квантовые числа, что и фотон, J PC = 1 −- , где J = квантовое число углового момента , P = четность , C = C четность . Поэтому они появляются при электрон-позитронных столкновениях в процессе , что дает экспериментально четкий сигнал по сравнению с другими измерениями, в которых приходится использовать адронные процессы. Векторные мезоны играют огромную роль в изучении сильного адронного взаимодействия.
