В физике высоких энергий векторный мезон — это мезон с полным спином 1 и нечетной четностью (обычно обозначаемый 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 кварковых ароматов , тогда как псевдовекторные мезоны и скалярные мезоны имеют тенденцию выражаться как композиты смешанных состояний.
С момента разработки кварковой модели 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 одинаковую массу с центром в 770– 780 МэВ/ c2 , в то время как фи-мезон ( φ) имеет большую массу около1020 МэВ/ c2 , указывает на то , что векторные мезоны легкого кварка появляются в почти чистых состояниях, причем φ-мезон имеет почти 100-процентную амплитуду скрытой странности .
Эти почти чистые состояния, характерные для векторных мезонов, совсем не очевидны в мультиплетах псевдоскалярных мезонов или скалярных мезонов и могут быть лишь в незначительной степени реализованы среди мультиплетов тензорных мезонов и псевдовекторных мезонов. Этот факт делает векторные мезоны прекрасным зондом для определения содержания ароматов кварков в других типах мезонов, измеренных через соответствующие скорости распада невекторных мезонов в различные типы векторных мезонов. Такие эксперименты очень показательны для теоретиков, которые стремятся определить содержание ароматов в смешанных состояниях мезонов.
При более высоких массах векторные мезоны включают в свою структуру очарованные и b-кварки . В этой области радиационные процессы , как правило, выделяются, при этом тяжелые тензорные и скалярные мезоны распадаются преимущественно на векторные мезоны путем испускания фотонов. Псевдовекторные мезоны переходят посредством аналогичного процесса в псевдоскалярные мезоны. Поскольку большая часть спектра тяжелых мезонов связана радиационными процессами с векторными мезонами, можно думать, что векторные мезоны формируют своего рода костяк спектроскопии мезонов в целом.
Некоторые векторные мезоны, по сравнению с другими мезонами, могут быть измерены с очень высокой точностью. Это происходит из-за того, что они имеют те же квантовые числа, что и фотон, J PC = 1 −− , где J = квантовое число углового момента , P = четность , C = четность C . Поэтому они появляются в столкновениях электронов и позитронов в процессе , что дает экспериментально четкий сигнал по сравнению с другими измерениями, которые должны использовать адронные процессы. Векторные мезоны играют огромную роль в изучении сильного адронного взаимодействия.
