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Articulo de referencia

Mesón

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En física de partículas , un mesón ( / ˈ m iː z ɒ n , ˈ m ɛ z ɒ n / ) es un tipo de partícula subatómica hadrónica compuesta por un número igual de quarks y antiquarks , generalmente uno de cada uno, unidos por la interacción fuerte . Debido a que los mesones están compuestos de subpartículas de quarks, tienen un tamaño físico significativo, un diámetro de aproximadamente un femtómetro (10 −15 m), [ 1 ] que es aproximadamente 0,6 veces el tamaño de un protón o neutrón . Todos los mesones son inestables, y los de mayor vida útil duran solo unas décimas de nanosegundo. Los mesones más pesados ​​se desintegran en mesones más ligeros y, finalmente, en electrones , neutrinos y fotones estables .  

Fuera del núcleo, los mesones aparecen en la naturaleza únicamente como productos efímeros de colisiones de muy alta energía entre partículas compuestas 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 de partículas mediante 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, estos mesones pesados ​​se crean regularmente en experimentos con aceleradores de partículas que exploran la naturaleza de los quarks más pesados ​​que los componen.

Los mesones pertenecen a la familia de partículas hadrónicas , que se definen simplemente como partículas compuestas por dos o más quarks. Los otros miembros de la familia hadrónica son los bariones : partículas subatómicas compuestas por un número impar de quarks de valencia (al menos tres). Algunos experimentos muestran evidencia de mesones exóticos , que no tienen el contenido convencional de dos quarks de valencia (un quark y un antiquark), sino cuatro o más.

Debido a que los quarks tienen un espín 1/2 , la diferencia en el número de quarks entre mesones y bariones hace que los mesones convencionales de dos quarks sean bosones , mientras que los bariones son fermiones .

Cada tipo de mesón tiene una antipartícula (antimesón) correspondiente en la que los quarks son reemplazados por sus antiquarks correspondientes y viceversa. Por ejemplo, un pión positivo ( π +) está formado por un quark arriba y un antiquark abajo; y su antipartícula correspondiente, el pión negativo ( π −), está formado por un antiquark arriba y un quark abajo.

Debido a que los mesones están compuestos de quarks, participan tanto en la interacción débil como en la interacción fuerte . 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 otras propiedades, como la paridad C y la paridad G. Si bien ningún mesón es estable, los de menor masa son más estables que los de mayor masa y, por lo tanto, son más fáciles de observar y estudiar en aceleradores de partículas o en experimentos de rayos cósmicos . El grupo más ligero de mesones es menos masivo que el grupo más ligero de bariones, lo que significa que se producen con mayor facilidad en experimentos y, por lo tanto, exhiben ciertos fenómenos de alta energía con mayor facilidad que los bariones. Pero los mesones pueden ser bastante masivos: por ejemplo, el mesón J/Psi ( J/ ψ ) que contiene el quark encanto , visto por primera vez en 1974, [ 2 ] [ 3 ] es aproximadamente tres veces más masivo que un protón, y el mesón upsilon ( ϒ ) que contiene el quark fondo , visto por primera vez en 1977, [ 4 ] es aproximadamente diez veces más masivo que un protón.

Historia

A partir de consideraciones teóricas, en 1934 Hideki Yukawa [ 5 ] [ 6 ] predijo la existencia y la masa aproximada del "mesón" como portador de la fuerza nuclear que mantiene unidos los núcleos atómicos . [ 7 ] Si no existiera la fuerza nuclear, todos los núcleos con dos o más protones se separarían debido a la repulsión electromagnética . Yukawa llamó a su partícula portadora mesón, del griego μέσος mesos , que significa "intermedio", porque su masa predicha estaba entre la del electrón y la del protón, que tiene aproximadamente 1836 veces la masa del electrón. Yukawa o Carl David Anderson , quien descubrió el muón , originalmente habían llamado a la partícula "mesotrón", pero fue corregido por el físico Werner Heisenberg (cuyo padre era profesor de griego en la LMU de Múnich ). Heisenberg señaló que no hay "tr" en la palabra griega "mesos". [ 8 ] 

El primer candidato al 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 rayos cósmicos. El "mesón mu" tenía aproximadamente la masa adecuada para ser el portador de la fuerza nuclear fuerte de Yukawa, pero durante la década siguiente se hizo evidente que no era la partícula correcta. Finalmente se descubrió que el "mesón mu" no participaba en la interacción nuclear fuerte, sino que se comportaba como una versión pesada del electrón , y finalmente fue clasificado como un leptón, al igual que el electrón, en lugar de un mesón. Al tomar esta decisión, los físicos decidieron que otras propiedades, además de la masa de la partícula, debían determinar su clasificación.

Durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), la investigación sobre partículas subatómicas sufrió años de retraso , ya que la mayoría de los físicos trabajaban en proyectos aplicados para las necesidades bélicas. Al finalizar la guerra en agosto  de 1945, muchos físicos retomaron gradualmente la investigación en tiempos de paz. El primer mesón verdadero descubierto fue el que más tarde se denominaría "mesón pi" (o pión). Entre 1939 y 1942, Debendra Mohan Bose y Bibha Chowdhuri expusieron placas fotográficas de semitonos Ilford en las regiones montañosas de gran altitud de Darjeeling y observaron largas trayectorias ionizantes curvas que parecían diferentes de las de las partículas alfa o los protones. En una serie de artículos publicados en Nature , identificaron una partícula cósmica con una masa promedio cercana a 200 veces la masa del electrón. [ 9 ] Este descubrimiento se realizó en 1947 con placas de emulsión fotográfica de tono completo mejoradas, por Cecil Powell , Hugh Muirhead , César Lattes y Giuseppe Occhialini , quienes investigaban productos de rayos cósmicos en la Universidad de Bristol en Inglaterra , basándose en películas fotográficas colocadas en la cordillera de los Andes. [ 10 ] Algunos de esos mesones tenían aproximadamente la misma masa que el ya conocido "mesón" mu, pero parecían desintegrarse en él, lo que llevó al físico Robert Marshak a hipotetizar en 1947 que en realidad era un mesón nuevo y diferente. En los años siguientes, más experimentos demostraron que el pión estaba efectivamente involucrado en interacciones fuertes. El pión (como partícula virtual ) también se utiliza como portador de fuerza para modelar la fuerza nuclear en núcleos atómicos (entre protones y neutrones ). Esta es una aproximación, ya que se cree que el portador real de la fuerza fuerte es el gluón , que se utiliza explícitamente para modelar la interacción fuerte entre quarks. Otros mesones, como los mesones rho virtuales , también se utilizan para modelar 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, la palabra mesón se usaba a veces para referirse a cualquier portador de fuerza, como el " mesón Z 0 " , que participa en la mediación de la interacción débil . [ 11 ] Sin embargo, este uso ha caído en desuso y ahora los mesones se definen como partículas compuestas de pares de quarks y antiquarks.

Descripción general

Espín, momento angular orbital y momento angular total

El espín ( número cuántico S ) es una magnitud vectorial que representa el momento angular "intrínseco " de una partícula. Se presenta en incrementos de 1/2 ħ . [ A ] 

Los quarks son fermiones —específicamente en este caso, partículas con espín ⁠ 1 / 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 longitud ⁠ 1 / 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, sus vectores de espín se suman para formar un vector de longitud S = 0, y solo existe una proyección de espín ( S z = 0) , denominada mesón escalar o singlete de espín 0. Dado que los mesones están formados por 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 (véase más adelante). 

Existe otra magnitud de momento angular cuantizado , denominada momento angular orbital (número cuántico L ), que corresponde al momento angular debido a la órbita de los quarks entre sí, y que también se presenta en incrementos de 1 ħ . El momento angular total (número cuántico J ) de una partícula es la combinación de los dos momentos angulares intrínsecos (espín) y el momento angular orbital. Puede tomar cualquier valor desde J = | L − S | hasta J = | L + S | , en incrementos de 1. 

Los físicos de partículas están más interesados ​​en los mesones sin momento angular orbital ( L  =  0), por lo que los dos grupos de mesones más estudiados son los S  =  1; L  =  0 y S  =  0; L  =  0, que corresponden 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 espectroscopia de mesones . [ 12 ]             

Paridad P

La paridad P es la paridad izquierda-derecha, o paridad espacial, y fue la primera de varias "paridades" descubiertas, por lo que a menudo se la denomina 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 llamemos "izquierda" y lo que llamemos "derecha". Este concepto de reflexión especular se denomina paridad ( P ). La gravedad , la fuerza electromagnética y la interacción fuerte se comportan 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 sí distingue entre "izquierda" y "derecha", un fenómeno llamado violación de la paridad ( violación P ).

Partiendo de esto, cabría pensar que, si la función de onda de cada partícula (más precisamente, el campo cuántico de cada tipo de partícula) se invirtiera simultáneamente, el nuevo conjunto de funciones de onda satisfaría perfectamente las leyes de la física (excepto la interacción débil). Sin embargo, esto no es del todo cierto: para que se cumplan las ecuaciones, las funciones de onda de ciertos tipos de partículas deben multiplicarse por −1, además de invertirse. Se dice que estos tipos de partículas tienen paridad negativa o impar ( P  =  −1, o alternativamente P  = − ), mientras que las demás partículas tienen paridad positiva o par ( P = +1, o alternativamente P = +).     

Para los mesones, la paridad está relacionada con el momento angular orbital mediante la relación: [ 13 ] [ 14 ]

PAG=(−1)L+1{\displaystyle P=\left(-1\right)^{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 lo tanto, la paridad intrínseca de un mesón es el producto de las paridades intrínsecas del quark (+1) y el antiquark (−1). Como estas son diferentes, su producto es −1, y por eso contribuye con el "+1" que aparece en el exponente.

Como consecuencia, todos los mesones sin momento angular orbital ( L  =  0) tienen paridad impar ( P  =  −1).

Paridad C

La paridad C solo se define para mesones que son su propia antipartícula (es decir, mesones sin sabor). Representa si la función de onda del mesón permanece igual o no bajo el intercambio de su quark con su antiquark. [ 15 ] Si

|qq¯⟩=|q¯q⟩{\displaystyle |q{\bar {q}}\rangle =|{\bar {q}}q\rangle }

entonces, el mesón es " C par" ( C  =  +1). Por otro lado, si

|qq¯⟩=−|q¯q⟩{\displaystyle |q{\bar {q}}\rangle =-|{\bar {q}}q\rangle }

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

La paridad C rara vez se estudia de forma aislada, sino más comúnmente en combinación con la paridad P para formar la paridad CP . Originalmente se pensaba que la paridad CP se conservaba, pero posteriormente se descubrió que se violaba en raras ocasiones en interacciones débiles . [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

Paridad G

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 antimesón correspondiente, independientemente del contenido de quarks. [ 19 ]

Si

|q1q¯2⟩=|q¯1q2⟩{\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

|q1q¯2⟩=−|q¯1q2⟩{\displaystyle |q_{1}{\bar {q}}_{2}\rangle =-|{\bar {q}}_{1}q_{2}\rangle }

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

Isospin y carga

Las combinaciones de un quark u , d o s y un antiquark u , d o s en configuración J P = 0 − forman un nonete .
Las combinaciones de un quark u , d o s y un antiquark u , d o s en configuración J P = 1 − también forman un nonete.

Modelo de isospin original

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 . [ 20 ] Aunque tenían cargas eléctricas diferentes, 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 una excitación desconocida similar al espín. Esta excitación desconocida fue posteriormente denominada isospín por Eugene Wigner en 1937. [ 21 ]

Cuando se descubrieron los primeros mesones, también se los vio a través del prisma del isospín, por lo que se creyó que los tres piones eran la misma partícula, pero en diferentes estados de isospín.

Las matemáticas del isospín se modelaron a partir de las matemáticas del espín . Las proyecciones del isospín variaban en incrementos de 1 al igual que las del espín, y a cada proyección se le asociaba un " estado cargado ". Debido a que la "partícula pión" tenía tres "estados cargados", se decía que tenía un isospín I = 1. Sus "estados cargados" π +, π 0y π −, correspondían 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 0y ρ −, correspondían a las proyecciones de isospín I 3 = +1 , I 3 = 0 , e I 3 = −1 respectivamente.

Sustitución por el modelo de quarks

Esta creencia perduró hasta que Murray Gell-Mann propuso el modelo de quarks en 1964 (que originalmente solo incluía los quarks u , d y s ). [ 22 ] Ahora se entiende que el éxito del modelo de isospín 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 la misma cantidad de ellos también tienen masas similares.

La composición exacta de los quarks u y d determina la carga, ya que los quarks u tienen una carga de + 2 / 3e , mientras que los quarks d tienen una carga de -1 / 3e . Por ejemplo, los tres piones tienen cargas diferentes .  

pero todos tienen masas similares ( c.140  MeV/ c² ) ya que cada una está compuesta por un mismo número total de quarks y antiquarks arriba y abajo. Bajo el modelo de isospín, se consideraban una sola partícula en diferentes estados de carga.

Después de que se adoptó el modelo de quarks , los físicos observaron que las proyecciones de isospín estaban relacionadas con el contenido de quarks up y down de las partículas mediante la relación

I3=12[(nortetú−nortetú¯)−(norted−norted¯)],{\displaystyle I_{3}={\frac {1}{2}}\left[\left(n_{\text{u}}-n_{\bar {\text{u}}}\right)-\left(n_{\text{d}}-n_{\bar {\text{d}}}\right)\right],}

donde los símbolos n representan el número de quarks y antiquarks arriba y abajo.

En el modelo de isospín, se creía que los tres piones y los tres rhos eran estados diferentes de dos partículas. Sin embargo, en el modelo de quarks, los rhos son estados excitados de los piones. El isospín, aunque ofrece una descripción inexacta, todavía se utiliza para clasificar hadrones, lo que da lugar a una nomenclatura artificial y a menudo confusa.

Debido a que los mesones son hadrones, la clasificación de isospín también se utiliza para todos ellos, con el número cuántico calculado sumando I 3 = + ⁠ 1 / 2 ⁠ para cada quark o antiquark arriba o abajo con carga positiva (quarks arriba y antiquarks abajo), e I 3 = − ⁠ 1 / 2 ⁠ para cada quark o antiquark arriba o abajo con carga negativa (antiquarks arriba y quarks abajo).

Números cuánticos de sabor

Se observó que el número cuántico de extrañeza S (que no debe confundirse con el espín) aumentaba y disminuía junto con la masa de la partícula. Cuanto mayor era la masa, menor (más negativo) era la extrañeza (cuantos más quarks s había). Las partículas podían describirse con proyecciones de isospín (relacionadas con la carga) y extrañeza (masa) (véanse las figuras del nonete uds). A medida que se descubrían otros quarks, se creaban nuevos números cuánticos para tener una descripción similar de los nonetes udc y udb. Dado que solo las masas u y d son similares, esta descripción de la masa y la carga de la partícula en términos de números cuánticos de isospín y sabor solo funciona bien para los nonetes formados por un quark u, un quark d y otro quark, y falla para los demás nonetes (por ejemplo, el nonete ucb). Si todos los quarks tuvieran la misma masa, su comportamiento se denominaría 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 se acelerará más que un protón colocado en el mismo campo debido a su menor masa), y se dice que la simetría se rompe .

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 : [ 23 ]

Q=I3+12(B+S+do+B′+T),{\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 , fondo y cima , respectivamente. Están relacionados con el número de quarks y antiquarks extraños, con encanto, fondo y cima según las siguientes relaciones:

S=−(nortes−nortes¯)do=+(nortedo−nortedo¯)B′=−(norteb−norteb¯)T=+(nortet−nortet¯),{\displaystyle {\begin{aligned}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{aligned}}}

lo que significa que la fórmula de Gell-Mann-Nishijima es equivalente a la expresión de la carga en términos del contenido de quarks:

Q=23[(nortetú−nortetú¯)+(nortedo−nortedo¯)+(nortet−nortet¯)]−13[(norted−norted¯)+(nortes−nortes¯)+(norteb−norteb¯)].{\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 de clasificación están definidas por el Particle Data Group y son bastante complejas. [ 24 ] Las reglas se presentan a continuación en forma de tabla para mayor simplicidad.

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.

Nomenclatura

Mesones insípidos

Los mesones sin sabor son mesones formados por pares de quarks y antiquarks del mismo sabor (todos sus números cuánticos de sabor son cero: S = 0, C = 0, B ′ = 0, T = 0). [ i ] Las reglas para los mesones sin sabor son: [ 24 ]

  1. ↑ A efectos de nomenclatura, la proyección de isospín I 3 se trata como si no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones cargados tipo pión ( mesones π ± , a ± , b ± y ρ ± ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, aunque no sean verdaderamente "sin sabor".
  2. ↑ La paridad C solo es relevante para los mesones neutros.
  3. ↑ Para el caso especial J PC = 1 −− , el ψ se llama J/ ψ
Además
  • Cuando se conoce el estado espectroscópico del mesón, se añade entre paréntesis.
  • Cuando se desconoce el estado espectroscópico, la masa (en MeV / c² ) se añade entre paréntesis.
  • Cuando el mesón está en su estado fundamental , no se añade nada entre paréntesis.

Mesones aromatizados

Los mesones con sabor son mesones formados por pares de quarks y antiquarks de sabores diferentes. Las reglas son más sencillas 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: [ 24 ]

  1. 1 2 A efectos de nomenclatura, la proyección de isospín I 3 se trata como si no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones cargados tipo pión ( mesones π ± , a ± , b ± y ρ ± ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, aunque no sean verdaderamente "sin sabor".
Además
  • Si J P está en la "serie normal" (es decir, J P = 0 + , 1 − , 2 + , 3 − , ...), se agrega un superíndice ∗.
  • Si el mesón no es pseudoescalar ( J P = 0 − ) o vectorial ( J P = 1 − ), J se agrega como subíndice.
  • Cuando se conoce el estado espectroscópico del mesón, se añade entre paréntesis.
  • Cuando se desconoce el estado espectroscópico, la masa (en MeV / c² ) se añade entre paréntesis.
  • Cuando el mesón está en su estado fundamental , no se añade nada entre paréntesis.

Mesones exóticos

Existe evidencia experimental de partículas que son hadrones (es decir, están compuestas de quarks) y son neutras en color 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 todos los demás mesones convencionales mencionados anteriormente. Una categoría tentativa para estas partículas es la de mesones exóticos .

Existen al menos cinco resonancias de mesones exóticos cuya existencia ha sido confirmada experimentalmente por dos o más experimentos independientes. La más significativa desde el punto de vista estadístico es la Z(4430) , descubierta por el experimento Belle en 2007 y confirmada por LHCb en 2014. Es candidata a ser un tetraquark : una partícula compuesta por dos quarks y dos antiquarks. [ 26 ] Véase el artículo principal anterior para consultar otras resonancias de partículas que son candidatas a ser mesones exóticos.

Lista

mesones pseudoescalares

[a] ^ El maquillaje es inexacto debido a las masas de quarks no nulas. [b] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ = ⁠ ħ / Γ ⁠ en su lugar. [c] ^ Autoestado fuerte . No hay una vida útil definida (ver notas sobre kaones más abajo). [d] ^ La masa del K 0 L y del K 0 S se da como la del K 0  Sin embargo, se sabe que existe una diferencia entre las masas de K 0 L y K 0 S del orden de Existe 2,2 × 10 −11 MeV/ c 2. [ 36 ] [e] ^ Autoestado débil . Falta un pequeño término que viola CP (ver notas sobre kaones neutros más abajo).

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 kaones neutros

Hay dos complicaciones con los kaones neutros : [ 55 ]

Cabe señalar que estos problemas también existen en principio para otros mesones neutros con sabor ; sin embargo, los autoestados débiles se consideran partículas separadas solo para los kaones debido a sus tiempos de vida drásticamente diferentes. [ 55 ]

Véase también

Notas a pie de página

  1. ↑ El símbolo ħ se suele omitir porque es la unidad fundamental del espín, y se sobreentiende que «espín 1» significa «espín 1 ħ ». En algunos sistemas de unidades naturales , se elige ħ igual a 1 y, por lo tanto, se omite en las ecuaciones. El resto de este artículo utiliza la convención de «asumir unidades ħ » para todos los tipos de espín.  

Referencias

  1. ↑ Griffiths, D. (2008). Introducción a las partículas elementales (2.ª  ed.). Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40601-2.
  2. ↑ Aubert, JJ; Becker, U.; Biggs, P.; Burger, J.; Chen, M.; Everhart, G.; et al. (1974). "Observación experimental de una partícula pesada J " . Physical Review Letters . 33 (23): 1404– 1406. Bibcode : 1974PhRvL..33.1404A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1404 . 
  3. ↑ Augustin, JE; Boyarski, A.; Breidenbach, M.; Bulos, F.; Dakin, J.; Feldman, G.; et al. (1974). "Descubrimiento de una resonancia estrecha en la aniquilación e + e − " . Physical Review Letters . 33 (23): 1406– 1408. Bibcode : 1974PhRvL..33.1406A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 . 
  4. ↑ Herb, SW; Hom, D.; Lederman, L.; Sens, J.; Snyder, H.; Yoh, J.; et al. (1977). "Observación de una resonancia de dimuones a 9,5 GeV en colisiones protón-núcleo de 400 GeV". Physical Review Letters . 39 (5): 252– 255. Bibcode : 1977PhRvL..39..252H . doi : 10.1103/PhysRevLett.39.252 . OSTI 1155396 .    
  5. ↑ "Premio Nobel de Física 1949" . Discurso de presentación. Fundación Nobel. 1949.
  6. ↑ Yukawa, H. (1935). "Sobre la interacción de partículas elementales" (PDF) . Proc. Phys.-Math. Soc. Jpn . 17 (48).
  7. ^ Yukawa, Hideki (1935). "Sobre la Interacción de Partículas Elementales. I" . Nippon Sugaku-Buturigakkwai Kizi Dai 3 Ki . 17 . 日本物理学会、日本数学会: 48– 57. doi : 10.11429/ppmsj1919.17.0_48 .
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  9. ↑ "DM Bose: Un científico incógnito (editorial)" (PDF) . Ciencia y Cultura . 76 ( 11–12 ). Noviembre–diciembre de 2010. Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016. Recuperado el 5 de febrero de 2011 .
  10. ↑ Lattes, C.; Occhialini, G.; Muirhead, H.; Powell, C. (1947). "Procesos que involucran mesones cargados". Nature . 159 : 694–698 . Bibcode : 2014PhP....16....3V . doi : 10.1007/s00016-014-0128-6 . S2CID 122718292 . 
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Lecturas adicionales

  • Pauli, Wolfgang (1948) Teoría mesónica de las fuerzas nucleares , Interscience Publishers, Inc. Nueva York
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