En meson er i partikelfysik en sammensat (dvs. ikke- elementær ) partikel, der består af et lige antal kvarker og antikvarker .
Udtrykket "meson" kommer fra det græske μέσον , meson , som betyder "det midterste, det rigtige mål".
Mesoner er hadroner med et heltal tur , og derfor hører til den boson familien .
I standardmodellen er mesoner forbindelser med et lige antal kvarker og antikvarker . Alle i øjeblikket kendte mesoner er virtuelle partikler , deres levetid er så kort.
Familien af mesoner består af:
Valenskvarkerne i et meson kan eksistere som en overlejring af smagstilstande ; for eksempel er det neutrale pion π 0 ikke dannet af et op- antiup- eller ned- antidown-par, men fra en superposition af de to. Den mesoner pseudoscalar (spin 0 og ulige paritet) har et minimum energi til at bryde, deres kvark med en modsat spin mens vektor mesoner (spin-1) har to kvark med et spin parallel.
Alle mesoner er ustabile og har en meget kort gennemsnitlig levetid.
Denne tabel viser egenskaberne ved nogle mesoner. Det er ikke udtømmende.
Familie | Symbol | Antipartikel | Quarks | Spin |
Masse ( MeV / c 2 ) |
S | VS | B |
Levetid ( er ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bonde | π + | π - | ud̄ | 0 | 139,6 | 0 | 0 | 0 | 2,60 × 10 −8 |
π - | π + | ūd | 0 | 139,6 | 0 | 0 | 0 | 2,60 × 10 −8 | |
π 0 | Ham selv | (uū - dd̄) / √2 | 0 | 135,0 | 0 | 0 | 0 | 0,83 × 10 −16 | |
Kaon | K + | K - | os | 0 | 493,7 | +1 | 0 | 0 | 1,24 × 10 −8 |
K - | K + | os | 0 | 493,7 | -1 | 0 | 0 | 1,24 × 10 −8 | |
K 0 | K̄ 0 | ds̄ | 0 | 497,7 | +1 | 0 | 0 | - | |
K S 0 | K S 0 | (ds̄ - sd̄) / √2 | 0 | 497,7 | - | 0 | 0 | 0,89 × 10 −10 | |
K L 0 | K L 0 | (ds̄ + sd̄) / √2 | 0 | 497,7 | - | 0 | 0 | 5,2 × 10 −8 | |
Eta | η 0 | Ham selv | (uu + dd̄ - 2ss̄) / √6 | 0 | 548,8 | 0 | 0 | 0 | 5,0 × 10 −19 |
η ' | Ham selv | (uu + dd̄ - ss̄) / √3 | 0 | 957,8 | 0 | 0 | 0 | 3,39 × 10 −21 | |
η c | Ham selv | cc - | 0 | 2 980,3 | 0 | 0 | 0 | 2,30 × 10 −23 | |
η b | Ham selv | bb - | 0 | 9,390,9 | 0 | 0 | 0 | - | |
Rho | ρ + | ρ - | ud̄ | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 |
ρ - | ρ + | ūd | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 | |
ρ 0 | Ham selv | (uū - dd̄) / √2 | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 | |
Phi | φ | Ham selv | ss̄ | 1 | 1.020 | 0 | 0 | 0 | 20 × 10 −23 |
D | D + | D - | CD | 0 | 1.869,4 | 0 | +1 | 0 | 10,6 × 10 −13 |
D - | D + | CD | 0 | 1.869,4 | 0 | -1 | 0 | 10,6 × 10 −13 | |
D 0 | D̄ 0 | cū | 0 | 1.864,6 | 0 | +1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
D̄ 0 | D 0 | c̄u | 0 | 1.864,6 | 0 | -1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
D S + | D S - | cs̄ | 0 | 1.969 | +1 | +1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
D S - | D S + | c̄s | 0 | 1.969 | -1 | -1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
J / Ψ | J / ψ | Ham selv | CC | 1 | 3096.9 | 0 | 0 | 0 | 7,2 × 10 −21 |
B | B + | B - | ub̄ | 0 | 5.279 | 0 | 0 | +1 | 1,5 × 10 −12 |
B - | B + | ūb | 0 | 5.279 | 0 | 0 | -1 | 1,5 × 10 −12 | |
B 0 | B 0 | db̄ | 0 | 5.279 | 0 | 0 | +1 | 1,5 × 10 −12 | |
Upsilon | ϒ | Ham selv | bb̄ | 1 | 9,460,4 | 0 | 0 | 0 | 1,3 × 10 −20 |
Før opdagelsen af kvarker blev mesoner betragtet som vektorerne for stærk interaktion . Især kan interaktionen mellem nukleoner fortolkes som udveksling af virtuelle pioner , hvilket giver den attraktive del af Yukawa- potentialet .
Den første meson, der blev opdaget, var pionen i 1947 ( muonen , der blev opdaget i 1936, blev oprindeligt kaldt "µ meson", men blev senere anerkendt som en lepton ). Oprindeligt havde Hideki Yukawa kaldt disse partikler "mesotroner", men Werner Heisenberg - hvis far var professor i græsk ved universitetet i München - påpegede ham, at det græske udtryk mesos ikke havde et tr , deraf udtrykket "meson ".
I 1950'erne studerede fysikere "bruserne" af mesoner produceret af meget høje energi nukleon-nukleon kollisioner og identificerede to store familier af mesoner, den ene svarede henholdsvis til Heisenbergs teori og den anden til Fermi teorien .