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mesón rho

En física de partículas , un mesón rho es una partícula hadrónica de vida corta que es un triplete de isospin cuyos tres estados se denotan como
ρ+
,
ρ0
y
ρ−
. Junto con los piones y los mesones omega , el mesón rho transporta la fuerza nuclear dentro del núcleo atómico . Después de los piones y kaones , los mesones rho son las partículas más ligeras que interactúan fuertemente, con una masa de775,45 ± 0,04  MeV para los tres estados. [C]

Los mesones rho tienen una vida muy corta y su duración de desintegración es de aproximadamente145 MeV con la característica peculiar de que los anchos de desintegración no se describen mediante una forma de Breit-Wigner . La principal ruta de desintegración de los mesones rho es hacia un par de piones con una tasa de ramificación del 99,9%. [d]

Historia

Después de varios comienzos en falso, el mesón ρ y el mesón ω fueron descubiertos en el Laboratorio Lawrence Berkeley en 1961. [2]

Composición

Los mesones rho pueden interpretarse [3] como un estado ligado de un quark y un antiquark y son una versión excitada del pion. A diferencia del pión, el mesón rho tiene espín j  = 1 (un mesón vectorial ) y un valor de masa mucho mayor. Esta diferencia de masa entre los mesones piones y rho se atribuye a una gran interacción hiperfina entre el quark y el antiquark. La principal objeción a la descripción de De Rujula-Georgi-Glashow es que atribuye la ligereza de los piones a un accidente y no a un resultado de una ruptura de la simetría quiral .

Los mesones rho pueden considerarse como los bosones de calibre de una simetría de calibre espontáneamente rota cuyo carácter local es emergente (que surge de QCD ); Tenga en cuenta que esta simetría de calibre rota (a veces llamada simetría local oculta) es distinta de la simetría quiral global que actúa sobre los sabores . Esto fue descrito por Howard Georgi en un artículo titulado "El límite vectorial de la simetría quiral", donde atribuyó gran parte de la literatura sobre simetría local oculta a un modelo sigma no lineal . [4]


Notas

  1. ^ abcd El valor exacto depende del método utilizado. Consulte la referencia proporcionada para obtener más detalles. En la tabla, los datos utilizados provienen de las desintegraciones de tau y la aniquilación de electrones y positrones .
  2. ^ abc PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ =  ħ ⁄ Γ .
  3. ^ Debe haber una pequeña diferencia de masa entre los
    ρ+
    y el
    ρ0
    esto se puede atribuir a la autoenergía electromagnética de la partícula, así como a un pequeño efecto debido a la ruptura del isospin que surge de las masas de quarks ligeros; sin embargo, el límite experimental actual es que esta diferencia de masa es menor que0,7 MeV .
  4. ^ Los mesones rho neutros pueden descomponerse en un par de electrones o muones, lo que ocurre con una relación de ramificación de5 × 10 −5 . Esta desintegración del rho neutro en leptones puede interpretarse como una mezcla entre el fotón y el rho. En principio, los mesones rho cargados se mezclan con los bosones vectoriales débiles y pueden provocar la desintegración en un electrón o muón más un neutrino ; sin embargo, esto nunca se ha observado.

Referencias

  1. ^ Zyla, Pensilvania; et al. (Grupo de datos de partículas) (2020). "Revisión de Física de Partículas". Progresos de la Física Teórica y Experimental . 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
  2. ^ Maglich, B. (1976). "Descubrimiento del mesón omega-primer mesón vector neutro: relato personal de un investigador - Historia del descubrimiento". Adv. Exp. Física . 5 : 79.
  3. ^ De Rújula, A.; Georgi, Howard; Glashow, SL (1 de julio de 1975). "Masas de hadrones en una teoría de calibre". Revisión física D. 12 (1). Sociedad Estadounidense de Física (APS): 147–162. Código bibliográfico : 1975PhRvD..12..147D. doi :10.1103/physrevd.12.147. ISSN  0556-2821.
  4. ^ Georgi, Howard (1990). "Realización vectorial de simetría quiral". Física Nuclear B. 331 (2). Elsevier BV: 311–330. Código bibliográfico : 1990NuPhB.331..311G. doi :10.1016/0550-3213(90)90210-5. ISSN  0550-3213.
  5. ^ C. Amsler y col. (2008): Modelo de quarks
  6. ^ ab C. Amsler y col. (2008): Listados de partículas – ρ