stringtranslate.com

Ро-мезон

В физике элементарных частиц ро -мезон — это короткоживущая адронная частица, представляющая собой изоспиновый триплет , три состояния которого обозначаются как
ρ+
,
ρ0
и
ρ−
. Наряду с пионами и омега-мезонами ро-мезон переносит ядерную силу внутри атомного ядра . После пионов и каонов ро -мезоны являются самой легкой сильно взаимодействующей частицей с массой775,45 ± 0,04  МэВ для всех трех состояний. [c]

Ро-мезоны имеют очень короткое время жизни, а ширина их распада составляет около145 МэВ с той особенностью, что ширины распада не описываются формой Брейта-Вигнера . Основной путь распада ро-мезонов — пара пионов с частотой ветвления 99,9%. [d]

История

После нескольких неудачных попыток в 1961 году в лаборатории Лоуренса в Беркли были открыты ρ-мезон и ω-мезон. [2]

Состав

Ро-мезоны можно интерпретировать [3] как связанное состояние кварка и антикварка, и они являются возбужденной версией пиона. В отличие от пиона, ро-мезон имеет спин j  = 1 ( векторный мезон ) и гораздо большее значение массы. Эта разница в массе между пионами и ро-мезонами объясняется большим сверхтонким взаимодействием между кварком и антикварком. Главное возражение против описания Де Руджулы–Джорджи–Глэшоу заключается в том, что оно приписывает легкость пионов случайности, а не результату нарушения киральной симметрии .

Ро-мезоны можно рассматривать как калибровочные бозоны спонтанно нарушенной калибровочной симметрии, локальный характер которой является эмерджентным (возникающим 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 «Векторный предел киральной симметрии», где он приписал большую часть литературы о скрытой локальной симметрии нелинейной сигма-модели . [4]


Примечания

  1. ^ abcd Точное значение зависит от используемого метода. Подробности см. в указанной ссылке. В таблице использованы данные из распадов тау и электрон-позитронной аннигиляции .
  2. ^ abc PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь вместо этого дано преобразование τ =  ħ ⁄ Γ .
  3. ^ Должна быть небольшая разница в массе между
    ρ+
    и
    ρ0
    это можно объяснить электромагнитной собственной энергией частицы, а также небольшим эффектом, вызванным нарушением изоспина, возникающим из-за масс легких кварков; однако текущий экспериментальный предел заключается в том, что эта разница масс меньше, чем0,7 МэВ .
  4. ^ Нейтральные ро-мезоны могут распадаться на пару электронов или мюонов , что происходит с отношением ветвления5 × 10 −5 . Этот распад нейтрального ро на лептоны можно интерпретировать как смешивание 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, это никогда не наблюдалось.

Ссылки

  1. ^ Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020). «Обзор физики частиц». Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
  2. ^ Маглич, Б. (1976). «Открытие омега-мезона — первого нейтрального векторного мезона: личный отчет одного исследователя — история открытия». Adv. Exp. Phys . 5 : 79.
  3. ^ De Rújula, A.; Georgi, Howard; Glashow, SL (1975-07-01). «Адронные массы в калибровочной теории». Physical Review D. 12 ( 1). Американское физическое общество (APS): 147–162. Bibcode : 1975PhRvD..12..147D. doi : 10.1103/physrevd.12.147. ISSN  0556-2821.
  4. ^ Georgi, Howard (1990). «Векторная реализация хиральной симметрии». Nuclear Physics B. 331 ( 2). Elsevier BV: 311–330. Bibcode : 1990NuPhB.331..311G. doi : 10.1016/0550-3213(90)90210-5. ISSN  0550-3213.
  5. ^ C. Amsler и др. (2008): Модель кварка
  6. ^ ab К. Амслер и др. (2008): Списки частиц - ρ