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Lista de mesones

La decadencia de un kaon  (
k+
) en tres piones  (2 
π+
, 1 
π−
) es un proceso que involucra interacciones tanto débiles como fuertes . Interacciones débiles : El extraño antiquark  (


s
) del kaon se transmuta en un antiquark up  (
tu
) por la emisión de un
W.+
bosón ; el
W.+
Posteriormente, el bosón se desintegra en un antiquark descendente  (
d
) y un quark arriba  (
tu
).

Interacciones fuertes : un quark up (
tu
) emite un gluón  (
gramo
) que se desintegra en un quark down (
d
) y un antiquark plumón (
d
).
Esta lista incluye todos los mesones escalares , pseudoescalares y vectoriales conocidos y predichos . Consulte la lista de partículas para obtener una lista más detallada de las partículas que se encuentran en la física de partículas .

Este artículo contiene una lista de mesones , partículas subatómicas inestables compuestas por un quark y un antiquark . Son parte de la familia de partículas de hadrones : partículas formadas por quarks. Los otros miembros de la familia de los hadrones son los bariones , partículas subatómicas compuestas por tres quarks. La principal diferencia entre mesones y bariones es que los mesones tienen espín entero (por lo tanto, son bosones ), mientras que los bariones son fermiones (espín medio entero). Como los mesones son bosones , el principio de exclusión de Pauli no se aplica a ellos. Debido a esto, pueden actuar como partículas mediadoras de fuerza en distancias cortas y, por lo tanto, desempeñar un papel en procesos como la interacción nuclear .

Dado que los mesones están compuestos de quarks, participan tanto en las interacciones débiles como en las fuertes . En la interacción electromagnética también participan mesones con carga eléctrica neta . Se clasifican según su contenido de quarks, momento angular total , paridad y varias otras propiedades como la paridad C y la paridad G. Si bien ningún mesón es estable, los de menor masa son, no obstante, más estables que los mesones más masivos y son más fáciles de observar y estudiar en aceleradores de partículas o en experimentos de rayos cósmicos . También suelen ser menos masivos que los bariones, lo que significa que se producen más fácilmente en experimentos y exhibirán fenómenos de mayor energía antes que los bariones. Por ejemplo, el quark charm se vio por primera vez en el mesón J/Psi (
J/ψ
) en 1974, [1] [2] y el quark inferior en el mesón upsilon (
ϒ
) en 1977. [3] El quark top (el último y más pesado descubierto hasta la fecha) se observó por primera vez en el Fermilab en 1995.

Cada mesón tiene una antipartícula correspondiente (antimesón) donde los quarks son reemplazados por sus correspondientes antiquarks y viceversa. Por ejemplo, un pion positivo (
π+
) está formado por un quark up y un antiquark down; y su correspondiente antipartícula, el pión negativo (
π−
), está formado por un antiquark up y un quark down. Aunque los tetraquarks con dos quarks y dos antiquarks pueden considerarse mesones, no se enumeran aquí.

Los símbolos que se encuentran en estas listas son: I ( isospin ), J ( momento angular total ), P ( paridad ), C ( paridad C ), G ( paridad G ), u ( quark arriba ), d ( quark abajo ) , s ( quark extraño ), c ​​( quark encanto ), b ( quark fondo ), Q ( carga ), B ( número bariónico ), S ( extrañeza ), C ( encanto ) y B′ ( fondo ), así como una amplia gama de partículas subatómicas (pase el mouse para ver el nombre).

Tabla de resumen

Debido a que esta tabla se derivó inicialmente de resultados publicados y muchos de esos resultados eran preliminares, es posible que hasta 64 de los mesones en la siguiente tabla no existan o tengan masa o números cuánticos incorrectos.

Los mesones nombrados con la letra "f" son mesones escalares (a diferencia de un mesón pseudoescalar), y los mesones nombrados con la letra "a" son mesones de vector axial (a diferencia de un mesón vectorial ordinario), también conocido como mesón vectorial isoescalar . , mientras que las letras "b" y "h" se refieren a mesones de vectores axiales con paridad positiva, paridad C negativa y números cuánticos I G de 1 + y 0 − respectivamente. [5]

Los mesones "f", "a", "b" y "h" no figuran en las tablas siguientes y su estructura interna y contenido de quarks son materia de investigación en curso. [6] [7] La ​​partícula descrita en la tabla anterior como f 0 (500) ha sido conocida históricamente con otros dos nombres: f 0 (600) y σ (sigma). [8]

En un artículo de revisión de 2017 para Particle Data Group se establece un conjunto completo de convenciones de nomenclatura de mesones que también contiene una tabla que asigna nombres comunes anteriores a 2016 a las nuevas convenciones de nomenclatura estándar de Particle Data Group para mesones XYZ. [9]

Propiedades del mesón

A continuación se enumeran los detalles de todos los mesones pseudoescalares ( JP = 0 − ) y vectoriales ( JP = 1 − ) conocidos y predichos .

Las propiedades y el contenido de quarks de las partículas se tabulan a continuación; para las antipartículas correspondientes, simplemente cambie los quarks a antiquarks (y viceversa) y cambie el signo de Q, B, S, C y B′. El modelo estándar ha predicho las partículas con † junto a sus nombres , pero aún no las han observado. Los valores en rojo no han sido establecidos firmemente mediante experimentos, pero están predichos por el modelo de quarks y son consistentes con las mediciones.

mesones pseudoescalares

[a] ^ Composición inexacta debido a masas de quarks distintas de cero.
[b] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ =  ħ ⁄ Γ . [c] ^ Estado propio fuerte . Sin vida útil definida (ver notas de kaon a continuación) [d] ^ La masa del


k0
litrosy
k0S
​se dan como el de la
k0
. Sin embargo, se sabe que una diferencia entre las masas de los
k0
litrosy
k0S
​del orden deExiste 2,2 × 10 −11  MeV/ c 2 . [19]
[e] ^ Estado propio débil . Al maquillaje le falta un pequeño término que viola el CP (ver notas sobre kaones neutrales a continuación).

mesones vectoriales

[f] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ =  ħ ⁄ Γ . [g] ^ El valor exacto depende del método utilizado. Consulte la referencia proporcionada para obtener más detalles.

Notas sobre kaones neutrales

Hay dos complicaciones con los kaones neutros : [38]

Tenga en cuenta que estos problemas también existen en principio para otros mesones de sabor neutro; sin embargo, los estados propios débiles se consideran partículas separadas sólo para los kaones debido a sus vidas dramáticamente diferentes. [38]

Ver también

Referencias

  1. ^ JJ Aubert y col. (1974)
  2. ^ JE Agustín y col. (1974)
  3. ^ SW Herb y col. (1977)
  4. ^ KA Oliva y col . (2014): Tabla resumen de mesones
  5. ^ Kan Chen, et al., "Mesones de vectores axiales ligeros" Phys. Rev. D 91, 074025 (2015) doi: 10.1103/PhysRevD.91.074025 copia de acceso abierto disponible en https://arxiv.org/abs/1501.07766
  6. ^ Tanabashi, M.; et al. (Grupo de datos de partículas) (2018). «Revisión de mesones escalares» (PDF) . Revisión física D. 98 : 030001. Código bibliográfico : 2018PhRvD..98c0001T. doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001.
  7. ^ van Beveren, Eef; Rupp, George (5 a 10 de junio de 2006). Mesones escalares y de vectores axiales . IV Congreso Internacional sobre Quarks y Física Nuclear (QNP06) (charla plenaria) (con correcciones posteriores ed.). Madrid, ES. arXiv : hep-ph/0610199 .
  8. ^ Peláez, JR (2016). "De la controversia a la precisión sobre el mesón sigma: una revisión sobre el estado de la resonancia no ordinaria ". Informes de Física . 658 : 1–111. arXiv : 1510.00653 . Código Bib : 2016PhR...658....1P. doi :10.1016/j.physrep.2016.09.001. S2CID  118569293. La existencia y las propiedades del mesón sigma han sido controvertidas durante casi seis décadas, a pesar de desempeñar un papel central en la simetría quiral espontánea de QCD o en la atracción nucleón-nucleón. Esta controversia también se ha visto alimentada por los fuertes indicios de que no se trata de un mesón quark-antiquark ordinario.
  9. ^ Patrignani, C.; et al. (Grupo de datos de partículas) (2016). "Esquema de denominación revisado para hadrones". Mentón. Física. C . 40 : 100001."Actualización de 2017" (PDF) .
  10. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – π±
  11. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – π0
  12. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – η
  13. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – η′
  14. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – ηc
  15. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – ηb
  16. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – K±
  17. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – K0
  18. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – K0S
  19. ^ ab KA Olive y col . (2014): Listados de partículas – K0L
  20. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D±
  21. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D0
  22. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D±s
  23. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – B±
  24. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – B0
  25. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – B0
  26. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – B±c
  27. ^ ab KA Olive y col . (2014): Listados de partículas – ρ
  28. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – ω(782)
  29. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – ϕ
  30. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – J/Ψ
  31. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – ϒ(1S)
  32. ^ ab KA Olive y col . (2014): Listados de partículas – K∗(892)
  33. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D∗±(2010)
  34. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D∗0(2007)
  35. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – D∗±s
  36. ^ ab KA Olive y col . (2014): Listados de partículas – B∗
  37. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – B∗s
  38. ^ ab JW Cronin (1980)

Bibliografía

enlaces externos