Mesón

En física de partículas , un mesón ( / ˈ m iː z ɒ n , ˈ m ɛ z ɒ n / ) es un tipo de partícula subatómica hadrónica compuesta por un número igual de quarks y antiquarks , generalmente uno de cada, unidos por el fuerte interacción . Debido a que los mesones están compuestos de subpartículas de quarks, tienen un tamaño físico significativo, un diámetro de aproximadamente un femtómetro (10 ⁻¹⁵ m), ^[1] que es aproximadamente 0,6 veces el tamaño de un protón o neutrón . Todos los mesones son inestables y los más longevos duran sólo unas pocas décimas de nanosegundo. Los mesones más pesados se desintegran en mesones más ligeros y, en última instancia, en electrones , neutrinos y fotones estables .

Fuera del núcleo, los mesones aparecen en la naturaleza sólo como productos de vida corta de colisiones de muy alta energía entre partículas formadas por quarks, como los rayos cósmicos (protones y neutrones de alta energía) y la materia bariónica . Los mesones se producen rutinariamente de forma artificial en ciclotrones u otros aceleradores de partículas en las colisiones de protones, antiprotones u otras partículas.

Los mesones de mayor energía (más masivos) se crearon momentáneamente en el Big Bang , pero no se cree que desempeñen un papel en la naturaleza actual. Sin embargo, estos mesones pesados se crean regularmente en experimentos con aceleradores de partículas que exploran la naturaleza de los quarks más pesados que componen los mesones más pesados.

Los mesones forman parte de la familia de partículas hadrónicas , que se definen simplemente como partículas compuestas por dos o más quarks. Los otros miembros de la familia de los hadrones son los bariones : partículas subatómicas compuestas por un número impar de quarks de valencia (al menos 3), y algunos experimentos muestran evidencia de mesones exóticos , que no tienen el contenido de quarks de valencia convencional de dos quarks (un quark y un antiquark), pero 4 o más.

Porque los quarks tienen un giro.1/2, la diferencia en el número de quarks entre mesones y bariones da como resultado que los mesones convencionales de dos quarks sean bosones , mientras que los bariones son fermiones .

Cada tipo de mesón tiene una antipartícula correspondiente (antimesón) en la que los quarks son sustituidos 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.

Debido a que los mesones están compuestos de quarks, participan tanto en la interacción débil como en la interacción fuerte . En la interacción electromagnética también participan mesones con carga eléctrica neta . Los mesones se clasifican según su contenido de quarks, momento angular total , paridad y varias otras propiedades, como la paridad C y la paridad G. Aunque ningún mesón es estable, los de menor masa son más estables que los de mayor masa y, por tanto, son más fáciles de observar y estudiar en aceleradores de partículas o en experimentos con rayos cósmicos . El grupo más ligero de mesones es menos masivo que el grupo más ligero de bariones, lo que significa que se producen más fácilmente en experimentos y, por tanto, exhiben ciertos fenómenos de mayor energía con mayor facilidad que los bariones. Pero los mesones pueden ser bastante masivos: por ejemplo, el mesón J/Psi (
J/ψ
) que contiene el quark charm , visto por primera vez en 1974, ^[2]^[3] es aproximadamente tres veces más masivo que un protón, y el mesón upsilon (
ϒ
) que contiene el quark bottom , visto por primera vez en 1977, ^[4] es aproximadamente diez veces más masivo.

Historia

A partir de consideraciones teóricas, Hideki Yukawa ^[5]^[6] predijo en 1934 la existencia y la masa aproximada del "mesón" como portador de la fuerza nuclear que mantiene unidos los núcleos atómicos . ^[7] Si no hubiera fuerza nuclear, todos los núcleos con dos o más protones se separarían debido a la repulsión electromagnética . Yukawa llamó a su partícula portadora mesón, de μέσος mesos , la palabra griega que significa "intermedio", porque su masa predicha estaba entre la del electrón y la del protón, que tiene aproximadamente 1.836 veces la masa del electrón. Yukawa o Carl David Anderson , quienes descubrieron el muón , originalmente habían llamado a la partícula "mesotrón", pero fue corregido por el físico Werner Heisenberg (cuyo padre era profesor de griego en la Universidad de Munich ). Heisenberg señaló que no existe "tr" en la palabra griega "mesos". ^[8]

El primer candidato a mesón de Yukawa, en la terminología moderna conocido como muón , fue descubierto en 1936 por Carl David Anderson y otros en los productos de desintegración de las interacciones de los rayos cósmicos. El "mesón mu" tenía aproximadamente la masa adecuada para ser el portador de la fuerza nuclear fuerte de Yukawa, pero en el transcurso de la siguiente década, se hizo evidente que no era la partícula correcta. Finalmente se descubrió que el "mesón mu" no participaba en absoluto en la interacción nuclear fuerte, sino que se comportaba como una versión pesada del electrón , y finalmente fue clasificado como un leptón como el electrón, en lugar de un mesón. Al tomar esta decisión, los físicos decidieron que otras propiedades además de la masa de las partículas deberían controlar su clasificación.

Hubo años de retrasos en la investigación de partículas subatómicas durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), y la mayoría de los físicos trabajaron en proyectos aplicados para las necesidades de tiempos de guerra. Cuando terminó la guerra en agosto de 1945, muchos físicos volvieron gradualmente a la investigación en tiempos de paz. El primer mesón verdadero descubierto fue lo que más tarde se llamaría "mesón pi" (o pión). Durante 1939-1942, Debendra Mohan Bose y Bibha Chowdhuri expusieron placas fotográficas de medios tonos de Ilford en las regiones montañosas de gran altitud de Darjeeling y observaron largas pistas ionizantes curvas que parecían ser diferentes de las huellas de partículas alfa o protones. En una serie de artículos publicados en Nature , identificaron una partícula cósmica que tiene una masa media cercana a 200 veces la masa del electrón. ^[9] Este descubrimiento fue realizado en 1947 con placas de emulsión fotográfica de tonos completos mejoradas, por Cecil Powell , Hugh Muirhead , César Lattes y Giuseppe Occhialini , quienes investigaban productos de rayos cósmicos en la Universidad de Bristol en Inglaterra , basándose en películas fotográficas. Ubicado en la Cordillera de los Andes. ^[10] Algunos de esos mesones tenían aproximadamente la misma masa que el ya conocido "mesón mu", pero parecieron descomponerse en él, lo que llevó al físico Robert Marshak a plantear la hipótesis en 1947 de que en realidad se trataba de un mesón nuevo y diferente. Durante los años siguientes, más experimentos demostraron que el pión efectivamente participaba en interacciones fuertes. También se cree que el pión (como partícula virtual ) es el principal portador de fuerza de la fuerza nuclear en los núcleos atómicos . Otros mesones, como los mesones rho virtuales , también participan en la mediación de esta fuerza, pero en menor medida. Tras el descubrimiento del pión, Yukawa recibió el Premio Nobel de Física en 1949 por sus predicciones.

Durante un tiempo, la palabra mesón se utilizó a veces para referirse a cualquier portador de fuerza, como "el mesón Z ⁰ " , que interviene en la mediación de la interacción débil . ^[11] Sin embargo, este uso ha caído en desgracia y los mesones ahora se definen como partículas compuestas de pares de quarks y antiquarks.

Descripción general

Spin, momento angular orbital y momento angular total

El espín (número cuántico $S$ ) es una cantidad vectorial que representa el momento angular "intrínseco" de una partícula. Viene en incrementos de1/2 ħ . ^[A]

Los quarks son fermiones , concretamente en este caso partículas con espín.1/2 ( $S$ =1/2). Debido a que las proyecciones de espín varían en incrementos de 1 (es decir, 1 $ħ$ ), un solo quark tiene un vector de espín de longitud1/2, y tiene dos proyecciones de espín, ya sea ( $S$ _z = +1/2 o $S$ _z = − +1/2). Dos quarks pueden tener sus espines alineados, en cuyo caso los dos vectores de espín se suman para formar un vector de longitud $S$ = 1, con tres posibles proyecciones de espín ( $S$ _z = +1, $S$ _z = 0 y $S$ _z = −1). , y su combinación se llama mesón vectorial o triplete de espín-1 . Si dos quarks tienen espines alineados de manera opuesta, los vectores de espín se suman para formar un vector de longitud $S$ = 0, y solo una proyección de espín ( $S$ _z = 0), llamada mesón escalar o singlete de espín-0 . Debido a que los mesones están formados por un quark y un antiquark, se encuentran en estados de espín triplete y singlete. Estos últimos se denominan mesones escalares o mesones pseudoescalares , según su paridad (ver más abajo).

Hay otra cantidad de momento angular cuantificado , llamado momento angular orbital (número cuántico $L$ ), que es el momento angular debido a los quarks que orbitan entre sí, y también viene en incrementos de 1 $ħ$ . El momento angular total (número cuántico $J$ ) de una partícula es la combinación de los dos momentos angulares intrínsecos (espín) y el momento angular orbital. Puede tomar cualquier valor de $J$ = | $L$ − $S$ | hasta $J$ = | $L$ + $S$ | , en incrementos de 1.

Los físicos de partículas están más interesados en mesones sin momento angular orbital ( $L$ = 0), por lo tanto los dos grupos de mesones más estudiados son los $S$ = 1; $L$ = 0 y $S$ = 0; $L$ = 0, que corresponde a $J$ = 1 y $J$ = 0, aunque no son los únicos. También es posible obtener partículas $J = 1 a partir de$ $S$ = 0 y $L$ = 1. Cómo distinguir entre los mesones $S$ = 1, $L$ = 0 y $S$ = 0, $L$ = 1 es un área activa de investigación en espectroscopia de mesones . ^[12]

P -paridad

$La paridad P$ es paridad izquierda-derecha, o paridad espacial, y fue la primera de varias "paridades" descubiertas, por lo que a menudo se la llama simplemente "paridad" . Si el universo se reflejara en un espejo, la mayoría de las leyes de la física serían idénticas: las cosas se comportarían de la misma manera independientemente de lo que llamemos "izquierda" y lo que llamemos "derecha". Este concepto de reflejo especular se llama paridad ( $P$ ). La gravedad , la fuerza electromagnética y la interacción fuerte se comportan de la misma manera independientemente de si el universo se refleja o no en un espejo y, por lo tanto, se dice que conservan la paridad ( simetría $P$ ). Sin embargo, la interacción débil distingue "izquierda" de "derecha", un fenómeno llamado violación de paridad ( $P$ -violación).

Basándose en esto, se podría pensar que, si la función de onda para cada partícula (más precisamente, el campo cuántico para cada tipo de partícula) se invirtiera simultáneamente en espejo, entonces el nuevo conjunto de funciones de onda satisfaría perfectamente las leyes de la física (aparte de las interacción débil). Resulta que esto no es del todo cierto: para que se cumplan las ecuaciones, las funciones de onda de ciertos tipos de partículas deben multiplicarse por −1, además de invertirse en sentido especular. Se dice que estos tipos de partículas tienen paridad negativa o impar ( $P$ = −1, o alternativamente $P$ = −), mientras que se dice que las otras partículas tienen paridad positiva o par ( $P$ = +1, o alternativamente $P$ = +).

Para los mesones, la paridad está relacionada con el momento angular orbital mediante la relación: ^[13]^[14]

P=\izquierda(-1\derecha)^{L+1}

donde $L$ es el resultado de la paridad del armónico esférico correspondiente de la función de onda . El "+1" proviene del hecho de que, según la ecuación de Dirac , un quark y un antiquark tienen paridades intrínsecas opuestas. Por tanto, la paridad intrínseca de un mesón es el producto de las paridades intrínsecas del quark (+1) y el antiquark (−1). Como son diferentes, su producto es −1, por lo que aporta el "+1" que aparece en el exponente.

Como consecuencia, todos los mesones sin momento angular orbital ( $L$ = 0) tienen paridad impar ( $P$ = −1).

paridad C

$La paridad C$ sólo se define para mesones que son su propia antipartícula (es decir, mesones neutros). Representa si la función de onda del mesón permanece igual o no bajo el intercambio de su quark con su antiquark. ^[15] Si

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

entonces, el mesón es " $C$ par" ( $C$ = +1). Por otra parte, si

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

entonces el mesón es " $C$ impar" ( $C$ = −1).

$La paridad C$ rara vez se estudia por sí sola, pero más comúnmente en combinación con la paridad P en la paridad CP . $Originalmente se pensó que la paridad CP$ estaba conservada, pero luego se descubrió que se violaba en raras ocasiones en interacciones débiles . ^[16]^[17]^[18]

G -paridad

$La paridad G$ es una generalización de la paridad $C.$ En lugar de simplemente comparar la función de onda después de intercambiar quarks y antiquarks, compara la función de onda después de intercambiar el mesón por el antimesón correspondiente, independientemente del contenido de quarks. ^[19]

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

entonces, el mesón es " $G$ par" ( $G$ = +1). Por otra parte, si

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

entonces el mesón es " $G$ impar" ( $G$ = −1).

Isospin y carga

Modelo isospin original

El concepto de isospin fue propuesto por primera vez por Werner Heisenberg en 1932 para explicar las similitudes entre protones y neutrones en la interacción fuerte . ^[20] Aunque tenían diferentes cargas eléctricas, sus masas eran tan similares que los físicos creían que en realidad eran la misma partícula. Se explicó que las diferentes cargas eléctricas eran el resultado de alguna excitación desconocida similar al espín. Esta excitación desconocida fue posteriormente denominada isospin por Eugene Wigner en 1937. ^[21]

Cuando se descubrieron los primeros mesones, ellos también fueron vistos a través de los ojos del isospin y por eso se creía que los tres piones eran la misma partícula, pero en diferentes estados de isospin.

Las matemáticas del isospin se modelaron a partir de las matemáticas del espín . Las proyecciones de isospin variaban en incrementos de 1 al igual que las de spin, y a cada proyección se le asociaba un " estado de carga ". Debido a que la "partícula pion" tenía tres "estados cargados", se decía que era de isospin $I$ = 1. Sus "estados cargados"
π⁺
,
π⁰
, y
π⁻
, correspondía a las proyecciones de isospin $I$ ₃ = +1, $I$ ₃ = 0 y $I$ ₃ = −1 respectivamente. Otro ejemplo es la " partícula rho ", también con tres estados cargados. Sus "estados cargados"
ρ⁺
,
ρ⁰
, y
ρ⁻
, correspondía a las proyecciones de isospin $I$ ₃ = +1, $I$ ₃ = 0 y $I$ ₃ = −1 respectivamente.

Reemplazo por el modelo de quarks

Esta creencia duró hasta que Murray Gell-Mann propuso el modelo de quarks en 1964 (que originalmente contenía sólo los quarks $u$ , $d$ y $s ).$ ^[22] Ahora se entiende que el éxito del modelo de isospin es un artefacto de las masas similares de los quarks $u$ y $d$ . Debido a que los quarks $u$ y $d$ tienen masas similares, las partículas formadas por el mismo número de ellos también tienen masas similares.

La composición exacta de los quarks $u$ y $d$ determina la carga, porque los quarks $u$ llevan carga ++2/3mientras que los quarks $d$ tienen carga :+1/3. Por ejemplo, los tres piones tienen cargas diferentes.

$π + = (tu d)$
$π 0$ = una superposición cuántica de $(tu tu$ ) y $(d d)$ estados
$π - = (d tu)$

pero todos tienen masas similares ( c. 140 MeV/ c ² ), ya que cada uno de ellos está compuesto por el mismo número total de quarks y antiquarks arriba y abajo. Según el modelo de isospin, se consideraban una sola partícula en diferentes estados de carga.

Después de que se adoptó el modelo de quarks , los físicos observaron que las proyecciones de isospin estaban relacionadas con el contenido de quarks hacia arriba y hacia abajo de las partículas mediante la relación

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

donde los $n$ -símbolos son el recuento de quarks y antiquarks arriba y abajo.

En la "imagen de isospin", se pensaba que los tres piones y los tres rhos eran estados diferentes de dos partículas. Sin embargo, en el modelo de quarks, los rhos son estados excitados de piones. Isospin, aunque transmite una imagen inexacta de las cosas, todavía se utiliza para clasificar hadrones, lo que lleva a una nomenclatura antinatural y a menudo confusa.

Debido a que los mesones son hadrones, la clasificación de isospín también se usa para todos ellos, con el número cuántico calculado sumando $I$ ₃ = + 1/2 para cada quark o antiquark arriba o abajo cargado positivamente (quarks arriba y antiquarks abajo), y $I$ ₃ = − 1/2 para cada quark o antiquark arriba o abajo cargado negativamente (antiquarks arriba y quarks abajo).

Números cuánticos de sabor

Se observó que el extraño número cuántico S (que no debe confundirse con el espín) subía y bajaba junto con la masa de las partículas. Cuanto mayor es la masa, menor (más negativa) es la extrañeza (más quarks s). Las partículas podrían describirse con proyecciones de isospín (relacionadas con la carga) y extrañeza (masa) (ver las figuras de uds nonet). A medida que se descubrieron otros quarks, se crearon nuevos números cuánticos que tenían una descripción similar a los nonetos udc y udb. Debido a que solo las masas u y d son similares, esta descripción de la masa y carga de las partículas en términos de isospin y números cuánticos de sabor solo funciona bien para los nonetos formados por un u, un d y otro quark y se descompone para los otros nonetos ( por ejemplo ucb ninguno). Si todos los quarks tuvieran la misma masa, su comportamiento se llamaría simétrico , porque todos se comportarían exactamente de la misma manera con respecto a la interacción fuerte. Sin embargo, como los quarks no tienen la misma masa, no interactúan de la misma manera (exactamente como un electrón colocado en un campo eléctrico acelerará más que un protón colocado en el mismo campo debido a su masa más ligera), y la simetría Se dice que está roto .

Se observó que la carga ( Q ) estaba relacionada con la proyección de isospin ( I ₃ ), el número bariónico ( B ) y los números cuánticos de sabor ( S , C , B ′ , T ) mediante la fórmula Gell-Mann-Nishijima : ^{[23 ]}

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

donde S , C , B ′ y T representan los números cuánticos de sabor de extrañeza , encanto , fondo y cima respectivamente. Están relacionados con el número de quarks extraños, charm, bottom y top y antiquarks según las relaciones:

{\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{alineado}}

lo que significa que la fórmula Gell-Mann-Nishijima es equivalente a la expresión de carga en términos de contenido de quarks:

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}}})].

Clasificación

Los mesones se clasifican en grupos según su isospin ( I ), momento angular total ( J ), paridad ( P ), paridad G ( G ) o paridad C ( C ) cuando corresponda, y contenido de quarks (q). Las reglas de clasificación están definidas por el Particle Data Group y son bastante complicadas. ^[24] Las reglas se presentan a continuación, en forma de tabla para simplificar.

tipos de mesón

Los mesones se clasifican en tipos según sus configuraciones de espín. Algunas configuraciones específicas reciben nombres especiales según las propiedades matemáticas de su configuración de giro.

Nomenclatura

mesones sin sabor

Los mesones sin sabor son mesones formados por un par de quarks y antiquarks del mismo sabor (todos sus números cuánticos de sabor son cero: S = 0, C = 0, B ′ = 0, T = 0). ^[i] Las reglas para los mesones sin sabor son: ^[24]

^ A efectos de nomenclatura, la proyección de isospín $I$ _{3 se trata como si}no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones cargados tipo pión (mesones $π$ ^± , $a$ ^± , $b$ ^± y $ρ$ ^± ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, incluso si no son realmente "sin sabor".
^ La paridad C solo es relevante para mesones neutros.
^ Para el caso especial $J$ ^$PC$ =1 ⁻⁻ , ψ se llamaJ/ψ

Además

Cuando se conoce el estado espectroscópico del mesón, se añade entre paréntesis.
Cuando se desconoce el estado espectroscópico, se añade la masa (en MeV/ c ^{2 ) entre paréntesis.}
Cuando el mesón está en su estado fundamental , no se añade nada entre paréntesis.

mesones aromatizados

Los mesones aromatizados son mesones formados por un par de quarks y antiquarks de diferentes sabores. Las reglas son más simples en este caso: el símbolo principal depende del quark más pesado, el superíndice depende de la carga y el subíndice (si lo hay) depende del quark más ligero. En forma de tabla, son: ^[24]

^ ab A efectos de nomenclatura, la proyección de isospín $I$ _{3 se trata como si}no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones cargados tipo pión (mesones $π$ ^± , $a$ ^± , $b$ ^± y $ρ$ ^± ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, incluso si no son realmente "sin sabor".

Además

Si J ^P está en la "serie normal" (es decir, J ^P = 0 ⁺ , 1 ⁻ , 2 ⁺ , 3 ⁻ , ...), se agrega un superíndice ∗.
Si el mesón no es pseudoescalar ( J ^P = 0 ⁻ ) o vectorial ( J ^P = 1 ⁻ ), $J$ se agrega como subíndice.
Cuando se conoce el estado espectroscópico del mesón, se añade entre paréntesis.
Cuando se desconoce el estado espectroscópico, se añade la masa (en MeV/ c ^{2 ) entre paréntesis.}
Cuando el mesón está en su estado fundamental , no se añade nada entre paréntesis.

mesones exóticos

Existe evidencia experimental de partículas que son hadrones (es decir, están compuestas de quarks) y son de color neutro con número bariónico cero y, por lo tanto, según la definición convencional, son mesones. Sin embargo, estas partículas no constan de un único par quark/antiquark, como lo hacen todos los demás mesones convencionales analizados anteriormente. Una categoría provisional para estas partículas es la de mesones exóticos .

Hay al menos cinco resonancias de mesones exóticos cuya existencia se ha confirmado experimentalmente mediante dos o más experimentos independientes. El más significativo estadísticamente es el Z(4430) , descubierto por el experimento Belle en 2007 y confirmado por el LHCb en 2014. Es candidato a ser un tetraquark : una partícula compuesta por dos quarks y dos antiquarks. ^[26] Consulte el artículo principal anterior para conocer otras resonancias de partículas que son candidatas a ser mesones exóticos.

Lista

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
k^0S
_{_}se dan como el de la
k⁰
. Sin embargo, se sabe que una diferencia entre las masas de los
k⁰
_litrosy
k^0S
_{_}del orden deExiste 2,2 × 10 ⁻¹¹ MeV/ c ^{2 .}^[36]
^[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 : ^[55]

Debido a la mezcla de kaones neutros , el
k^0S
_{_}y
k⁰
_litrosno son estados propios de extrañeza . Sin embargo, son estados propios de la fuerza débil , lo que determina cómo se desintegran , por lo que estas son partículas con vida definida .
Las combinaciones lineales dadas en la tabla para el
k^0S
_{_}y
k⁰
_litrosno son exactamente correctos, ya que hay una pequeña corrección debido a la violación del CP . Ver violación de CP en kaones .

Tenga en cuenta que estos problemas también existen en principio para otros mesones aromatizados neutros; sin embargo, los estados propios débiles se consideran partículas separadas sólo para los kaones debido a sus vidas dramáticamente diferentes. ^[55]

Ver también

Notas a pie de página

^ El $ħ$ a menudo se omite porque es la unidad "fundamental" de giro, y se da a entender que "giro 1" significa "giro 1 $ħ$ ". En algunos sistemas de unidades naturales , $ħ$ se elige como 1 y, por lo tanto, sale de las ecuaciones. El resto de este artículo utiliza la convención "asumir $ħ$ unidades" para todos los tipos de giro.

Referencias

^ Griffiths, D. (2008). Introducción a las partículas elementales (2ª ed.). Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40601-2.
^ Aubert, JJ; Becker, U.; Biggs, P.; Hamburguesa, J.; Chen, M.; Everhart, G.; et al. (1974). "Observación experimental de una partícula pesada J". Cartas de revisión física . 33 (23): 1404-1406. Código bibliográfico : 1974PhRvL..33.1404A. doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1404 .
^ Agustín, JE; Boyarski, A.; Breidenbach, M.; Bulos, F.; Dakin, J.; Feldman, G.; et al. (1974). "Descubrimiento de una resonancia estrecha en la aniquilación e + e-". Cartas de revisión física . 33 (23): 1406-1408. Código bibliográfico : 1974PhRvL..33.1406A. doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 .
^ Hierba, suroeste; Hom, D.; Lederman, L.; Sens, J.; Snyder, H.; Yoh, J.; et al. (1977). "Observación de una resonancia di-muón a 9,5 GeV en colisiones protón-núcleo de 400 GeV". Cartas de revisión física . 39 (5): 252–255. Código bibliográfico : 1977PhRvL..39..252H. doi :10.1103/PhysRevLett.39.252. OSTI 1155396.
^ "Premio Nobel de Física 1949". Discurso de presentación. La Fundación Noble. 1949.
^ Yukawa, H. (1935). "Sobre la interacción de partículas elementales" (PDF) . Proc. Física-Matemáticas. Soc. Japón . 17 (48).
^ Yukawa, Hideki (1935). "Sobre la interacción de partículas elementales. I". Nippon Sugaku-Buturigakkwai Kizi Dai 3 Ki . 日本物理学会、日本数学会. 17 : 48–57. doi :10.11429/ppmsj1919.17.0_48.
^ Gamow, G. (1988) [1961]. Los grandes físicos desde Galileo hasta Einstein (Reimpresión ed.). Publicaciones de Dover. pag. 315.ISBN _ 978-0-486-25767-9.
^ "DM Bose: un científico de incógnito (editorial)" (PDF) . Ciencia y Cultura . 76 (11-12). Noviembre-diciembre de 2010 . Consultado el 5 de febrero de 2011 .
^ Lattes, C.; Occhialini, G.; Muirhead, H.; Powell, C. (1947). "Procesos que involucran mesones cargados". Naturaleza . 159 : 694–698. doi :10.1007/s00016-014-0128-6. S2CID 122718292.
^ Steinberger, J. (1989). "Experimentos con haces de neutrinos de alta energía". Reseñas de Física Moderna . 61 (3): 533–545. Código Bib : 1989RvMP...61..533S. doi :10.1103/RevModPhys.61.533. PMID 17747881.
^ "Partículas del modelo estándar". pdfslide.net . Consultado el 24 de mayo de 2020 .
^ Amsler, C.; et al. ( Grupo de datos de partículas ) (2008). "Modelo de quarks" (PDF) . Reseñas. Laboratorio Lawrence Berkeley .
^ Amsler, C.; et al. ( Grupo de datos de partículas ) (2008). "Repaso de Física de Partículas" (PDF) . Letras de Física B. 667 (1): 1–1340. Código Bib : 2008PhLB..667....1A. doi :10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl :1854/LU-685594. PMID 10020536. S2CID 227119789.
^ Sozzi, MS (2008b). "Conjugación de carga". Simetrías discretas y violación de CP: del experimento a la teoría . Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 88-120. ISBN 978-0-19-929666-8.
^ Cronin, JW (1980). "Violación de la simetría CP: la búsqueda de su origen" (PDF) . La Fundación Nobel.
^ Fitch, VL (1980). "El descubrimiento de la carga: asimetría de paridad de conjugación" (PDF) . La Fundación Nobel.
^ Sozzi, MS (2008c). "CP-Simetría". Simetrías discretas y violación de CP: del experimento a la teoría . Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 231–275. ISBN 978-0-19-929666-8.
^ Gottfried, K.; Weisskopf, VF (1986). "Espectroscopia hadrónica: paridad G". Conceptos de Física de Partículas . vol. 2. Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 303–311. ISBN 0-19-503393-0.
^ Heisenberg, W. (1932). "Über den Bau der Atomkerne". Zeitschrift für Physik (en alemán). 77 (1–2): 1–11. Código bibliográfico : 1932ZPhy...77....1H. doi :10.1007/BF01342433. S2CID 186218053.
^ Wigner, E. (1937). "Sobre las consecuencias de la simetría del hamiltoniano nuclear en la espectroscopia de núcleos". Revisión física . 51 (2): 106-119. Código bibliográfico : 1937PhRv...51..106W. doi : 10.1103/PhysRev.51.106.
^ Gell-Mann, M. (1964). "Un esquema de bariones y mesones". Letras de Física . 8 (3): 214–215. Código bibliográfico : 1964PhL.....8..214G. doi :10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
^ Wong, SSM (1998). "Estructura de nucleones". Introducción a la física nuclear (2ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 21–56. ISBN 0-471-23973-9.
^ abc Amsler, C.; et al. ( Grupo de datos de partículas ) (2008). "Esquema de denominación de hadrones" (PDF) . Reseñas. Laboratorio Lawrence Berkeley .
^ Burcham, NOSOTROS; Jobes, M. (1995). Física nuclear y de partículas (2ª ed.). Editorial Longman. ISBN 0-582-45088-8.
^ Colaboradores del LHCb (2014): Observación del carácter resonante del estado Z (4430) −
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – π±
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – π0
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – η
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – η′
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ηc
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ηb
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – K±
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – K0
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – K0S
^ ab C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas - K0L
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D±
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D0
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D±s
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – B±
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – B0
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas - B0
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – B±c
^ ab C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ρ
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ω(782)
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ϕ
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – J/Ψ
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – ϒ(1S)
^ ab C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – K∗(892)
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D∗±(2010)
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D∗0(2007)
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – D∗±s
^ ab C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – B∗
^ C. Amsler y col . (2008): Listados de partículas – B∗s
^ ab JW Cronin (1980)

enlaces externos

Nave, CR, ed. (2005). "Una tabla de algunos mesones y sus propiedades". Departamento de Física y Astronomía. Hiperfísica . Atlanta, GA: Universidad Estatal de Georgia .
"Grupo de datos de partículas". Laboratorio Lawrence Berkeley (página principal). Lawrence, California.— Recopila información autorizada sobre las propiedades de las partículas.
van Beveren, Eef; Rupp, George; Petropoulos, Nicolás; Kleefeld, Frieder (2003) [26 de noviembre de 2002]. "Los mesones escalares ligeros dentro de los modelos de quarks". Actas de la conferencia del Instituto Americano de Física . 660 : 353–366. arXiv : hep-ph/0211411 . Código Bib : 2003AIPC..660..353V. doi : 10.1063/1.1570585. S2CID 6295609.
"Esquema de denominación de hadrones" (PDF) . Grupo de datos de partículas . Lawrence, CA: Laboratorio Lawrence Berkeley . 2004.
"Mesones hechos pensables". cosasmadethinkable.com .— Una visualización interactiva que permite comparar propiedades físicas.
Perricone, Mike (22 de marzo de 2006). "¿Qué pasó con la antimateria? El experimento DZero del Fermilab encuentra pistas en el mesón de cambio rápido" (Presione soltar). Batavia, IL: Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab).
Perricone, Mike (25 de septiembre de 2006). "Los científicos del CDF del Fermilab lo hacen oficial: han descubierto el comportamiento de cambio rápido del mesón B-sub-s, que cambia entre materia y antimateria 3 billones de veces por segundo" (Comunicado de prensa). Batavia, IL: Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab).