Mezon je ve fyzice částic , je kompozit (tj. Ne elementární ) částice tvořen sudým počtem kvarků a antiquarks .
Termín „mezon“ pochází z řeckého μέσον , mezon , což znamená „střední, správná míra“.
Mezony jsou hadrony s celočíselným spinem , a proto patří do rodiny bosonů .
Ve standardním modelu jsou mezony sloučeniny sudého počtu kvarků a antikvarků . Všechny aktuálně známé mezony jsou virtuální částice , jejichž životnost je tak krátká.
Rodina mezonů se skládá z:
Valenční kvarky mezonu mohou existovat jako superpozice stavů chuti ; například neutrální pion π 0 není vytvořen z dvojice nahoru - antiup nebo dolů - anidown, ale ze superpozice těchto dvou. Pseudoscalar mesons (spin 0 a liché parity) mají minimální energii zlomit, jejich tvaroh s opačnou rotaci, přičemž vektor mesons (spin 1) mají dva tvaroh, který má spin paralelně.
Všechny mezony jsou nestabilní a mají velmi krátkou průměrnou životnost.
Tato tabulka uvádí vlastnosti některých mezonů. Není to vyčerpávající.
Rodina | Symbol | Antičástice | Kvarky | Roztočit |
Hmotnost ( MeV / c 2 ) |
S | VS | B |
Životnost ( y ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pěšák | 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 | Sám | (uū - dd̄) / √2 | 0 | 135,0 | 0 | 0 | 0 | 0,83 × 10 −16 | |
Kaon | K + | K - | nás | 0 | 493,7 | +1 | 0 | 0 | 1,24 × 10 −8 |
K - | K + | nás | 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 | Sám | (uū + dd̄ - 2ss̄) / √6 | 0 | 548,8 | 0 | 0 | 0 | 5,0 × 10 −19 |
η ' | Sám | (uū + dd̄ - ss̄) / √3 | 0 | 957,8 | 0 | 0 | 0 | 3,39 × 10 −21 | |
η c | Sám | cc - | 0 | 2980,3 | 0 | 0 | 0 | 2,30 × 10 −23 | |
η b | Sám | bb - | 0 | 9390,9 | 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 | Sám | (uū - dd̄) / √2 | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 | |
Phi | φ | Sám | ss̄ | 1 | 1020 | 0 | 0 | 0 | 20 × 10 −23 |
D | D + | D - | CD | 0 | 1869,4 | 0 | +1 | 0 | 10,6 × 10 −13 |
D - | D + | CD | 0 | 1869,4 | 0 | -1 | 0 | 10,6 × 10 −13 | |
D 0 | D̄ 0 | cū | 0 | 1864,6 | 0 | +1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
D̄ 0 | D 0 | c̄u | 0 | 1864,6 | 0 | -1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
D S + | D S - | cs̄ | 0 | 1969 | +1 | +1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
D S - | D S + | c̄s | 0 | 1969 | -1 | -1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
J / Ψ | J / ψ | Sám | 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 + | UB | 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 | Sám | bb̄ | 1 | 9 460,4 | 0 | 0 | 0 | 1,3 × 10 −20 |
Před objevením kvarků byly mezony považovány za vektory silné interakce . Zejména lze interakci mezi nukleony interpretovat jako výměnu virtuálních pionů , které poskytují atraktivní část potenciálu Yukawa .
Prvním objeveným mezonem byl v roce 1947 pion ( mion , objevený v roce 1936, byl původně pojmenován „mezon meze“, ale později byl uznán jako lepton ). Zpočátku Hideki Yukawa tyto částice nazýval „mezotrony“, ale Werner Heisenberg - jehož otec byl profesorem řečtiny na univerzitě v Mnichově - ho upozornil, že řecký výraz mesos neměl tr , proto termín „mezon“ .
V padesátých letech minulého století fyzici studovali „sprchy“ mezonů produkovaných srážkami nukleonů a velmi vysokých energií a identifikovali dvě velké rodiny mezonů, přičemž jedna reagovala na Heisenbergovu teorii a druhá na Fermiho teorii .