Mesón (física)

format_list_bulleted Contenido keyboard_arrow_down

ImprimirCitar

En física de partículas, los mesones son partículas subatómicas hadrónicas compuestas por un número igual de quarks y antiquarks, generalmente uno de cada, unidos entre sí por fuertes interacciones.. Debido a que los mesones están compuestos de subpartículas de quarks, tienen un tamaño físico significativo, un diámetro de aproximadamente un femtómetro (10 m),que es aproximadamente 0,6 veces el tamaño de un protón o un neutrón. Todos los mesones son inestables, y el más longevo dura solo unas pocas centésimas de microsegundo. Los mesones más pesados se descomponen en mesones más livianos y, en última instancia, en electrones, neutrinos y fotones estables.

Fuera del núcleo, los mesones aparecen en la naturaleza solo como productos de corta duración de colisiones de muy alta energía entre partículas hechas de quarks, como los rayos cósmicos (protones y neutrones de alta energía) y la materia bariónica. Los mesones se producen artificialmente de forma rutinaria en ciclotrones u otros aceleradores 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, tales mesones pesados se crean regularmente en experimentos con aceleradores de partículas, para comprender la naturaleza de los tipos de quarks más pesados que componen los mesones más pesados.

Los mesones son parte de la familia de partículas de hadrones, 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 de números impares de quarks de valencia (al menos 3), y algunos experimentos muestran evidencia de mesones exóticos, que no tienen el contenido convencional de quarks de valencia de dos quarks (un quark y un antiquark), sino 4 o más.

Porque los quarks tienen un giro1/2, 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 (antimeson) en la que los quarks son reemplazados por sus correspondientes antiquarks y viceversa. Por ejemplo, un pión 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 interacciones débiles como fuertes. Los mesones con carga eléctrica neta también participan en la interacción electromagnética. 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 más masivos y, por lo 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 los experimentos y, por lo tanto, exhiben ciertos fenómenos de mayor energía más fácilmente 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, 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, es unas diez veces más masivo.

Historia

A partir de consideraciones teóricas, en 1934 Hideki Yukawa predijo la existencia y la masa aproximada del "mesón" como portador de la fuerza nuclear que mantiene unidos los núcleos atómicos. Si no hubiera fuerza nuclear, todos los núcleos con dos o más protones se separarían debido a la repulsión electromagnética. Yukawa llamó mesón a su partícula portadora, de μέσος mesos, la palabra griega para "intermedio", porque su masa predicha estaba entre la del electrón y la del protón, que tiene unas 1.836 veces la masa del electrón. Yukawa o Carl David Anderson, quien descubrió el muón, había llamado originalmente 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 hay "tr" en la palabra griega "mesos".

El primer candidato para el mesón de Yukawa, conocido en la terminología moderna 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 adecuada. 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 se clasificó como un leptón como el electrón, en lugar de un mesón. Los físicos al hacer esta elección decidieron que otras propiedades además de la masa de la partícula deberían controlar su clasificación.

Hubo años de retrasos en la investigación de partículas subatómicas durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), con la mayoría de los físicos trabajando en proyectos aplicados para las necesidades de tiempos de guerra. Cuando terminó la guerra en agosto de 1945, muchos físicos regresaron gradualmente a la investigación en tiempos de paz. El primer mesón verdadero que se descubrió fue lo que más tarde se llamaría el "mesón pi" (o pion). Este descubrimiento fue realizado en 1947 por Cecil Powell, Hugh Muirhead, César Lattes y Giuseppe Occhialini, quienes investigaban productos de rayos cósmicos en la Universidad de Bristol en Inglaterra, con base en películas fotográficas colocadas en las montañas de los Andes.Algunos de esos mesones tenían aproximadamente la misma masa que el ya conocido "mesón" mu, pero parecían descomponerse en él, lo que llevó al físico Robert Marshak a plantear la hipótesis en 1947 de que en realidad era un mesón nuevo y diferente. Durante los años siguientes, más experimentos demostraron que el pión sí estaba involucrado en fuertes interacciones. También se cree que el pión (como partícula virtual) es el portador principal de la fuerza nuclear en los núcleos atómicos. Otros mesones, como los mesones rho virtuales, también están involucrados en la mediación de esta fuerza, pero en menor medida. Tras el descubrimiento del pión, Yukawa recibió el Premio Nobel de Física de 1949 por sus predicciones.

Durante un tiempo en el pasado, la palabra mesón a veces se usaba para referirse a cualquier portador de fuerza, como "el mesón Z", que está involucrado en la mediación de la interacción débil. Sin embargo, este uso ha caído en desgracia y los mesones ahora se definen como partículas compuestas por pares de quarks y antiquarks.

Visión 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.

Los quarks son fermiones, específicamente en este caso, partículas que tienen espín1/2 (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 opuestos, 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 spin-0. Debido a que los mesones están hechos de 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 cuantizado, 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 (spin) y el momento angular orbital. Puede tomar cualquier valor de J = | L - S | hasta J = | L + S |, en incrementos de 1.

S	L	PAGS	j	j
0	0	−	0	0
1	+	1	1
2	−	2	2
3	+	3	3
1	0	−	1	1
1	+	2, 0	2, 0
2	−	3, 1	3, 1
3	+	4, 2	4, 2

Los físicos de partículas están más interesados en los 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 la espectroscopia de mesones.

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 llamamos "izquierda" y lo que llamamos "derecha". Este concepto de reflexión especular se llama paridad (P). La gravedad, la fuerza electromagnética y la interacción fuerte se comportan todas 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 (violación P).

En base a esto, uno 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 un espejo, entonces el nuevo conjunto de funciones de onda satisfaría perfectamente las leyes de la física (aparte de la interacción débil). Resulta que esto no es del todo cierto: para que se satisfagan las ecuaciones, las funciones de onda de ciertos tipos de partículas deben multiplicarse por −1, además de invertirse en un espejo. Se dice que tales 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 mesones, la paridad está relacionada con el momento angular orbital por la relación: ${displaystyle P=left(-1right)^{L+1}}$

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 estos 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).

C-paridad

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 o no igual bajo el intercambio de su quark con su antiquark. Si $|q{bar {q}}rangle =|{bar {q}}qrangle$

entonces, el mesón es " C par" (C = +1). Por otro lado, si $|q{bar {q}}rangle =-|{bar {q}}qrangle$

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

La paridad C rara vez se estudia por sí sola, sino más comúnmente en combinación con la paridad P en la paridad CP. Originalmente se pensó que la paridad CP se conservaba, pero luego se descubrió que se violaba en raras ocasiones en interacciones débiles.

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 antimeson correspondiente, independientemente del contenido de quarks.

Si ${displaystyle |q_{1}{bar {q}}_{2}rangle =|{bar {q}}_{1}q_{2}rangle }$

entonces, el mesón es " G par" (G = +1). Por otro lado, si ${displaystyle |q_{1}{bar {q}}_{2}rangle =-|{bar {q}}_{1}q_{2}rangle }$

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

Isospin y carga

Modelo original de isospín

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

Cuando se descubrieron los primeros mesones, también se vieron a través de los ojos del isospín, por lo que se creía que los tres piones eran la misma partícula, pero en diferentes estados de isóspin.

Las matemáticas del isospín 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 cargado". Debido a que la "partícula piónica" tenía tres "estados cargados", se decía que era de isospín I = 1. Sus "estados cargados" π,π, yπ, correspondía a las proyecciones de isospín I ₃ = +1, I ₃ = 0 e I ₃ = −1 respectivamente. Otro ejemplo es la "partícula rho", también con tres estados cargados. Sus "estados cargados" ρ,ρ, yρ, correspondía a las proyecciones de isospín I ₃ = +1, I ₃ = 0 e I ₃ = −1 respectivamente.

Reemplazo por el modelo de quark

Esta creencia duró hasta que Murray Gell-Mann propuso el modelo de quarks en 1964 (que originalmente contenía solo los quarks u, d y s). Ahora se entiende que el éxito del modelo 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 llevan carga −+1/3. Por ejemplo, los tres piones tienen cargas diferentes.

π= (tu d)
π= una superposición cuántica de (tu tu) y (d d) estados
π= (d tu)

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

Después de que se adoptó el modelo de quarks, los físicos notaron que las proyecciones de isospin estaban relacionadas con el contenido de quarks arriba y abajo de las partículas por la relación ${displaystyle I_{3}={frac {1}{2}}left[left(n_{text{u}}-n_{bar {text{u}}}right)- izquierda (n_{text{d}}-n_{bar {text{d}}}right)right],}$

donde los símbolos n son el conteo de quarks up y down y antiquarks.

En la "imagen de isospin", se pensaba que los tres piones y los tres rhos eran los diferentes estados 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 usa para clasificar los 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 up-or-down con carga positiva (quarks up y antiquarks down), y I ₃ = − 1/2 para cada quark-o-antiquark up-or-down con carga negativa (antiquarks up y quarks down).

Números cuánticos de sabor

Se notó que el extraño número cuántico S (que no debe confundirse con el espín) sube y baja junto con la masa de la partícula. Cuanto mayor es la masa, menor (más negativa) la extrañeza (más quarks s). Las partículas pueden describirse con proyecciones de isospín (relacionadas con la carga) y extrañeza (masa) (consulte las cifras de uds noneto). A medida que se descubrieron otros quarks, se crearon nuevos números cuánticos para que tuvieran una descripción similar de los nonetos udc y udb. Debido a que solo las masas u y d son similares, esta descripción de la masa y la carga de las partículas en términos de isospín y números cuánticos de sabor solo funciona bien para los no-redes hechos de un u, un d y otro quark y se descompone para los otros no-redes (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 esta roto.

Se observó que la carga (Q) estaba relacionada con la proyección de isospín (I ₃), el número bariónico (B) y los números cuánticos de sabor (S, C, B ′, T) mediante la fórmula de Gell-Mann-Nishijima: ${displaystyle Q=I_{3}+{frac {1}{2}}(B+S+C+B^{prime }+T),}$

donde S, C, B ′ y T representan los números cuánticos de sabor de extrañeza, encanto, inferioridad y superioridad, respectivamente. Están relacionados con el número de quarks strange, charm, bottom, top y antiquark según las relaciones: ${displaystyle {begin{alineado}S&=-(n_{text{s}}-n_{bar {text{s}}})\C&=+(n_{text{c}}- n_{bar {text{c}}})\B^{prime }&=-(n_{text{b}}-n_{bar {text{b}}})\T& =+(n_{text{t}}-n_{bar {text{t}}}),end{alineado}}}$

lo que significa que la fórmula de Gell-Mann-Nishijima es equivalente a la expresión de carga en términos de contenido de quarks: ${displaystyle Q={frac {2}{3}}[(n_{text{u}}-n_{bar {text{u}}})+(n_{text{c}}- n_{bar {text{c}}})+(n_{text{t}}-n_{bar {text{t}}})]-{frac {1}{3}}[ (n_{text{d}}-n_{bar {text{d}}})+(n_{text{s}}-n_{bar {text{s}}})+(n_ {text{b}}-n_{bar {text{b}}})]}$

Clasificación

Los mesones se clasifican en grupos según su isospín (I), momento angular total (J), paridad (P), paridad G (G) o paridad C (C) cuando corresponda, y contenido de quarks (q). Las reglas para la clasificación están definidas por el Grupo de datos de partículas y son bastante complicadas. Las reglas se presentan a continuación, en forma de tabla para simplificar.

Tipos de mesones

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

Escribe	S	L	PAGS	j	j
mesón pseudoescalar	0	0	−	0	0
mesón pseudovector	0, 1	1	+	1	1
mesón vectorial	1	0, 2	−	1	1
mesón escalar	1	1	+	0	0
mesón tensor	1	1, 3	+	2	2

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). Las reglas para los mesones sin sabor son:

mathrm {tfrac {u{bar {u}}-d{bar {d}}}{sqrt {2}}}

qqcontenido	yo	j
0, 2, 4,...	1, 3, 5,...	1, 2, 3,...	0, 1, 2,...
tud $mathrm {tfrac {u{bar {u}}-d{bar {d}}}{sqrt {2}}}$ dtu	1	πππ	bbb	ρρρ	ununun
Mezcla detutu,dd,ss	0	ηη′	hh′	ωϕ	ff′
CC	0	η_C	h _c	ψ	χc _{_}
bb	0	η_b	hb _{_}	ϒ	χ _segundo
tt	0	η_t	h _t	θ	χt _{_}

^ A los efectos de la nomenclatura, la proyección de isospín I ₃ se trata como si no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones similares a piones cargados (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 los mesones neutros.
^ Para el caso especial J =1, el ψ se llamaJ/ψ

Además

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

Mesones saborizados

Los mesones aromatizados son mesones formados por pares 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:

Cuarc	antiquark
arriba	abajo	encanto	extraño	parte superior	abajo
arriba	—		D	k	T	B
abajo		—	D	k	T	B
encanto	D	D	—	D_s	T_C	B_C
extraño	k	k	D_s	—	T_s	B_s
parte superior	T	T	T_C	T_s	—	T_b
abajo	B	B	B_C	B_s	T_b	—

^Saltar a: A los efectos de la nomenclatura, la proyección de isospín I ₃ se trata como si no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones similares a piones cargados (mesones π, a, b y ρ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, incluso si no son realmente "sin sabor".

Además

Si J está en la "serie normal" (es decir, J = 0, 1, 2, 3,...), se agrega un superíndice ∗.
Si el mesón no es pseudoescalar (J = 0) o vector (J = 1), se agrega J como subíndice.
Cuando se conoce el estado espectroscópico del mesón, se añade entre paréntesis.
Cuando se desconoce el estado espectroscópico, se agrega la masa (en MeV/ c) entre paréntesis.
Cuando el mesón está en su estado fundamental, no se agrega 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 consisten en un solo par quark/antiquark, como lo hacen todos los demás mesones convencionales discutidos anteriormente. Una categoría tentativa para estas partículas son los mesones exóticos.

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

Lista

Mesones pseudoescalares

mathrm {tfrac {u{bar {u}}+d{bar {d}}-2s{bar {s}}}{sqrt {6}}} ,

Nombre de la partícula	símbolo de partículas	Símbolo de antipartículas	contenido de quarks	Masa en reposo (MeV/ c)	yo	S	C	B'	Vida media (s)	Comúnmente se desintegra a(>5% de las desintegraciones)
pión	π	π	tud	139.570 18 ± 0.000 35	1	0	0	0	(2,6033 ± 0,0005) × 10	m+v_m
pión	π	Uno mismo	$mathrm {tfrac {u{bar {u}}-d{bar {d}}}{sqrt {2}}} ,$	134,9766 ± 0,0006	1	0	0	0	(8,4 ± 0,6) × 10	γ+γ
Eta mesón	η	Uno mismo	$mathrm {tfrac {u{bar {u}}+d{bar {d}}-2s{bar {s}}}{sqrt {6}}} ,$	547,853 ± 0,024	0	0	0	0	(5,0 ± 0,3) × 10	γ+γoπ+π+πoπ+π+π
Eta primer mesón	η′(958)	Uno mismo	$mathrm {tfrac {u{bar {u}}+d{bar {d}}+s{bar {s}}}{sqrt {3}}} ,$	957,66 ± 0,24	0	0	0	0	(3,2 ± 0,2) × 10	π +π+ηo(ρ+γ) / (π +π+γ) oπ+π+η
Embrujado eta mesón	η_C(1S)	Uno mismo	CC	2 980.3 ± 1.2	0	0	0	0	(2,5 ± 0,3) × 10	Verη_Cmodos de descomposición
Mesón eta inferior	η_b(1S)	Uno mismo	bb	9300 ± 40	0	0	0	0	Desconocido	Verη_bmodos de descomposición
Kaón	k	k	tus	493,677 ± 0,016	¹ ⁄ ₂	1	0	0	(1,2380 ± 0,0021) × 10	m+v_moπ+πoπ+mi+v_mioπ+π
Kaón	k	k	ds	497,614 ± 0,024	¹ ⁄ ₂	1	0	0
K-Corto	k_S	Uno mismo	$mathrm {tfrac {d{bar {s}}+s{bar {d}}}{sqrt {2}}} ,$	497,614 ± 0,024	¹ ⁄ ₂	(*)	0	0	(8,953 ± 0,005) × 10	π+πoπ+π
K-Largo	k_L	Uno mismo	$mathrm {tfrac {d{bar {s}}-s{bar {d}}}{sqrt {2}}} ,$	497,614 ± 0,024	¹ ⁄ ₂	(*)	0	0	(5,116 ± 0,020) × 10	π+mi+v_mioπ+m+v_moπ+π+πoπ+π+π
mesón D	D	D	Cd	1 869.62 ± 0.20	¹ ⁄ ₂	0	+1	0	(1,040 ± 0,007) × 10	VerDmodos de descomposición
mesón D	D	D	Ctu	1 864.84 ± 0.17	¹ ⁄ ₂	0	+1	0	(4,101 ± 0,015) × 10	VerDmodos de descomposición
mesón D extraño	D_s	D_s	Cs	1 968.49 ± 0.34	0	+1	+1	0	(5,00 ± 0,07) × 10	VerD_smodos de descomposición
mesón B	B	B	tub	5 279.15 ± 0.31	¹ ⁄ ₂	0	0	+1	(1,638 ± 0,011) × 10	VerBmodos de descomposición
mesón B	B	B	db	5 279.53 ± 33	¹ ⁄ ₂	0	0	+1	(1,530 ± 0,009) × 10	VerBmodos de descomposición
mesón B extraño	B_s	B_s	sb	5 366.3 ± 0.6	0	−1	0	+1	1.470+0.026−0.027× 10	VerB_smodos de descomposición
Mesón B encantado	B_C	B_C	Cb	6276 ± 4	0	0	+1	+1	(4,6 ± 0,7) × 10	VerB_Cmodos de descomposición

^ Maquillaje inexacto debido a masas de quarks distintas de cero. ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da en su lugar la conversión τ = ^ħ ⁄ _Γ. ^ Estado propio fuerte. Sin tiempo de vida definido (vea las notas de kaon a continuación) ^ La masa delk_Lyk_Sse dan como la delk. Sin embargo, se sabe que una diferencia entre las masas de losk_Lyk_Sdel orden de2,2 × 10 MeV/ c existe. ^ Estado propio débil. A maquillaje le falta un término pequeño que infringe CP (véanse las notas sobre los kaones neutrales a continuación).

Mesones vectoriales

{displaystyle mathrm {tfrac {u{bar {u}}-d{bar {d}}}{sqrt {2}}} }

Nombre de la partícula	símbolo de partículas	Símbolo de antipartículas	contenido de quarks	Masa en reposo (MeV/ c)	yo	j	S	C	B'	Vida media (s)	Comúnmente se desintegra a(>5% de las desintegraciones)
mesón rho cargado	ρ(770)	ρ(770)	tud	775,4 ± 0,4	1	1	0	0	0	~4,5 × 10	π+π
mesón rho neutro	ρ(770)	Uno mismo	${displaystyle mathrm {tfrac {u{bar {u}}-d{bar {d}}}{sqrt {2}}} }$	775,49 ± 0,34	1	1	0	0	0	~4,5 × 10	π+π
mesón omega	ω(782)	Uno mismo	${displaystyle mathrm {tfrac {u{bar {u}}+d{bar {d}}}{sqrt {2}}} }$	782,65 ± 0,12	0	1	0	0	0	(7,75 ± 0,07) × 10	π+π+πoπ+γ
mesón phi	ϕ(1020)	Uno mismo	ss	1 019.445 ± 0.020	0	1	0	0	0	(1,55 ± 0,01) × 10	k+kok_S+k_Lo(ρ+π) / (π+π+π)
J/psi	J/ψ	Uno mismo	CC	3 096.916 ± 0.011	0	1	0	0	0	(7,1 ± 0,2) × 10	VerJ/ψ(1S) modos de decaimiento
mesón upsilon	ϒ(1S)	Uno mismo	bb	9 460.30 ± 0.26	0	1	0	0	0	(1,22 ± 0,03) × 10	Verϒ(1S) modos de decaimiento
Kaón	k	k	tus	891,66 ± 0,026	¹ ⁄ ₂	1	1	0	0	~7,35 × 10	Verk(892) modos de decaimiento
Kaón	k	k	ds	896,00 ± 0,025	¹ ⁄ ₂	1	1	0	0	(7,346 ± 0,002) × 10	Verk(892) modos de decaimiento
mesón D	D(2010)	D(2010)	Cd	2 010.27 ± 0.17	¹ ⁄ ₂	1	0	+1	0	(6,9 ± 1,9) × 10	D+πoD+π
mesón D	D(2007)	D(2007)	Ctu	2 006.97 ± 0.19	¹ ⁄ ₂	1	0	+1	0	>3,1 × 10	D+πoD+γ
mesón D extraño	D_s	D_s	Cs	2 112.3 ± 0.5	0	1	+1	+1	0	>3,4 × 10	D+γoD+π
mesón B	B	B	tub	5 325.1 ± 0.5	¹ ⁄ ₂	1	0	0	+1	Desconocido	B+γ
mesón B	B	B	db	5 325.1 ± 0.5	¹ ⁄ ₂	1	0	0	+1	Desconocido	B+γ
mesón B extraño	B_s	B_s	sb	5 412.8 ± 1.3	0	1	−1	0	+1	Desconocido	B_s+γ
Mesón B encantado	B_C	B_C	Cb	Desconocido	0	1	0	+1	+1	Desconocido	Desconocido

^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da en su lugar la conversión τ = ^ħ ⁄ _Γ. ^ El valor exacto depende del método utilizado. Vea la referencia dada para más detalles.

Notas sobre kaones neutros

Hay dos complicaciones con los kaones neutros:

Debido a la mezcla de kaon neutral, elk_Syk_Lno son estados propios de extrañeza. Sin embargo, son estados propios de la fuerza débil, lo que determina cómo se descomponen, por lo que estas son las partículas con un tiempo de vida definido.
Las combinaciones lineales dadas en la tabla para elk_Syk_Lno son exactamente correctos, ya que hay una pequeña corrección debido a la violación de CP. Ver violación CP en kaons.

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 solo para los kaones debido a sus tiempos de vida dramáticamente diferentes.

Contenido relacionado

Más resultados...