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Lista de mesones

La desintegración de un kaón  (
K+
) en tres piones  (2 
π+
, 1 
π−
) es un proceso que involucra interacciones débiles y fuertes .

Interacciones débiles : El antiquark extraño  (
s
) del kaon se transmuta en un antiquark up  (
tú
) por la emisión de una
Yo+
bosón ; el
Yo+
El bosón posteriormente se desintegra en un antiquark descendente  (
d
) y un quark arriba  (
tú
).

Interacciones fuertes : Un quark arriba (
tú
) emite un gluón  (
gramo
) que se desintegra en un quark abajo (
d
) y un antiquark hacia abajo (
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 . Forman parte de la familia de partículas hadrónicas (partículas formadas por quarks). Los otros miembros de la familia hadrónica 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). Debido a que 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 .

Como los mesones están compuestos de quarks, participan tanto en las interacciones débiles como en las fuertes . Los mesones con carga eléctrica neta también participan en la interacción electromagnética . 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 bottom en el mesón upsilon (
ϒ
) en 1977. [3] El quark top (el último y más pesado quark descubierto hasta la fecha) fue observado por primera vez en Fermilab en 1995.

Cada mesón tiene una antipartícula correspondiente (antimesón) donde los quarks son reemplazados por sus antiquarks correspondientes y viceversa. Por ejemplo, un pión positivo (
π+
) está formado por un quark up y un antiquark down; y su antipartícula correspondiente, 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 incluyen aquí.

Los símbolos encontrados en estas listas son: I ( isospín ), J ( momento angular total ), P ( paridad ), C ( paridad C ), G ( paridad G ), u ( quark up ), d ( quark down ), s ( quark strange ), c ( quark charm ), b ( quark bottom ), 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 resumen

Debido a que esta tabla se derivó inicialmente de resultados publicados y muchos de esos resultados eran preliminares, es posible que 64 de los mesones de la siguiente tabla no existan o tengan una 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 axiales-vectoriales (a diferencia de un mesón vectorial ordinario), también conocidos como mesones vectoriales isoscales , mientras que las letras "b" y "h" se refieren a mesones axiales-vectoriales 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 están incluidos en las tablas siguientes y su estructura interna y contenido de quarks es un tema de investigación en curso. [6] [7] La ​​partícula descrita en la tabla anterior como f 0 (500) ha sido históricamente conocida por 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 los 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 ( J P = 0 − ) y vectoriales ( J P = 1 − ) conocidos y previstos.

Las propiedades y el contenido de quarks de las partículas se muestran en la siguiente tabla; para las antipartículas correspondientes, simplemente cambie los quarks por antiquarks (y viceversa) e invierta el signo de Q, B, S, C y B′. Las partículas con † al lado de sus nombres han sido predichas por el modelo estándar , pero aún no se han observado. Los valores en rojo no han sido establecidos firmemente por experimentos, pero son predichos por el modelo de quarks y son consistentes con las mediciones.

Mesones pseudoescalares

[a] ^ Maquillaje inexacto debido a masas de quarks distintas de cero.
[b] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da en cambio la conversión τ =  ħ ⁄ Γ . [c] ^ Estado propio fuerte . No hay una vida útil definida (ver notas de kaón a continuación) [d] ^ La masa del


K0
litrosy
K0
Sse dan como los de la
K0
. Sin embargo, se sabe que existe una diferencia entre las masas de los
K0
litrosy
K0
SaproximadamenteExiste una cantidad de 2,2 × 10 −11  MeV/ c 2 . [19]
[e] ^ Estado propio débil . Falta un pequeño término que viola el CP en la composición (ver notas sobre kaones neutrales a continuación).

Mesones vectoriales

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

Notas sobre los kaones neutrales

Hay dos complicaciones con los kaones neutrales : [38]

Cabe señalar que estos problemas también existen en principio para otros mesones de sabor neutro ; sin embargo, los estados propios débiles se consideran partículas separadas solo para los kaones debido a sus duraciones de vida dramáticamente diferentes. [38]

Véase también

Referencias

  1. ^ JJ Aubert y otros (1974)
  2. ^ JE Augustin y otros (1974)
  3. ^ SW Herb y otros (1977)
  4. ^ KA Oliva y col . (2024): Tabla resumen de mesones
  5. ^ Kan Chen, et al., "Light axial vector mesons" 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. (Particle Data Group) (2018). "Revisión de mesones escalares" (PDF) . Physical Review D . 98 : 030001. Bibcode :2018PhRvD..98c0001T. doi :10.1103/PhysRevD.98.030001.
  7. ^ van Beveren, Eef; Rupp, George (5–10 de junio de 2006). Scalar and axial-vector mesones . IVth International Conference on Quarks and Nuclear Physics (QNP06) (charla plenaria) (con correcciones posteriores ed.). Madrid, ES. arXiv : hep-ph/0610199 .
  8. ^ Pelaez, JR (2016). "De la controversia a la precisión sobre el mesón sigma: una revisión sobre el estado de la resonancia no ordinaria". Physics Reports . 658 : 1–111. arXiv : 1510.00653 . Bibcode :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 jugar un papel central en la simetría quiral espontánea de la QCD o en la atracción nucleón-nucleón. Esta controversia también ha sido alimentada por los fuertes indicios de que no es un mesón quark-antiquark ordinario.
  9. ^ Patrignani, C.; et al. (Particle Data Group) (2016). "Esquema de nomenclatura revisado para hadrones". Chin. Phys. C. 40 : 100001."Actualización 2017" (PDF) .
  10. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – π±
  11. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – π0
  12. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – η
  13. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – η′
  14. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ηc
  15. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ηb
  16. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K±
  17. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K0
  18. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K0S
  19. ^ ab KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K0L
  20. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D±
  21. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D0
  22. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D±s
  23. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B±
  24. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B0
  25. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B0s
  26. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B±c
  27. ^ ab KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ρ
  28. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ω(782)
  29. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ϕ
  30. ^ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – J/Ψ
  31. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ϒ(1S)
  32. ^ ab KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K∗(892)
  33. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D∗±(2010)
  34. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D∗0(2007)
  35. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D∗±s
  36. ^ ab KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B∗
  37. ^ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B∗s
  38. ^ por JW Cronin (1980)

Bibliografía

Enlaces externos