En física de alta energía , un mesón vectorial es un mesón con espín total 1 y paridad impar (generalmente indicada como J P = 1 − ). Los mesones vectoriales se han observado en experimentos desde la década de 1960 y son bien conocidos por su patrón espectroscópico de masas. [1]
Los mesones vectoriales contrastan con los mesones pseudovectoriales , que también tienen un espín total de 1 pero en cambio tienen paridad par. Los mesones vectoriales y pseudovectoriales también son diferentes en que la espectroscopia de los mesones vectoriales tiende a mostrar estados casi puros de sabores de quarks constituyentes , mientras que los mesones pseudovectoriales y los mesones escalares tienden a expresarse como compuestos de estados mixtos.
Desde el desarrollo del modelo de quarks por Murray Gell-Mann (y también de forma independiente por George Zweig ), [2] [3] [4] los mesones vectoriales han demostrado la espectroscopia de estados puros. El hecho de que el mesón rho I = 1 (ρ) y el mesón omega I = 0 (ω) tengan una masa casi igual centrada en 770– 780 MeV/ c 2 , mientras que el mesón phi (φ) tiene una masa mayor alrededor1020 MeV/ c 2 , indica que los mesones vectoriales de quarks ligeros aparecen en estados casi puros, y el mesón φ tiene una amplitud de extrañeza oculta de casi el 100 por ciento .
Estos estados casi puros característicos de los mesones vectoriales no son en absoluto evidentes en los mesones pseudoescalares o multipletes de mesones escalares , y pueden solo observarse ligeramente entre los mesones tensores y los multipletes de mesones pseudovectoriales. Este hecho hace que los mesones vectoriales sean una excelente sonda del contenido de sabor de quarks de otros tipos de mesones, medido a través de las respectivas tasas de desintegración de mesones no vectoriales en los diferentes tipos de mesones vectoriales. Tales experimentos son muy reveladores para los teóricos que buscan determinar el contenido de sabor de los mesones de estado mixto.
En masas más altas, los mesones vectoriales incluyen quarks charm y bottom en su estructura. En este ámbito, los procesos radiativos tienden a destacarse, con los mesones tensoriales y escalares pesados decayendo predominantemente en mesones vectoriales por emisión de fotones. Los mesones pseudovectoriales pasan por un proceso similar a mesones pseudoescalares. Debido a que gran parte del espectro de mesones pesados está ligado por procesos radiativos a los mesones vectoriales, se puede pensar que los mesones vectoriales forman una especie de columna vertebral para la espectroscopia de mesones en general.
Algunos mesones vectoriales pueden, en comparación con otros mesones, medirse con una precisión muy alta. Esto se debe al hecho de que tienen los mismos números cuánticos que el fotón, J PC = 1 −− , donde J = número cuántico del momento angular , P = paridad , C = paridad C . Por lo tanto, aparecen en las colisiones electrón-positrón en el proceso , lo que proporciona experimentalmente una señal clara en comparación con otras mediciones, que tienen que utilizar procesos hadrónicos. Los mesones vectoriales juegan un papel enorme en el estudio de la fuerza hadrónica fuerte.
