Meson

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Partikkelfysikk
Teorier
Standardmodellen
Kvantemekanikk
Kvantefeltteori (QFT)
Kvanteelektrodynamikk (QED)
Kvantekromodynamikk (QCD)
Den spesielle relativitetsteorien
Vekselvirkning
Sterk kjernekraft
Elektromagnetisme
Svak kjernekraft
Gravitasjon
Fargekraft
Elementærpartikler
Fermioner
Kvarker
Oppkvark
Nedkvark
Særkvark
Sjarmkvark
Bunnkvark
Toppkvark
Leptoner
Elektron
Positron
Nøytrino
Myon
Tau
Bosoner
Gauge-bosoner
Foton
W- og Z-bosoner
Gluon
Graviton
Higgs-boson
Sammensatte partikler
Hadroner
Mesoner
Pion
Baryoner
Proton
Nøytron
Atomkjerner
Atomer
Molekyler
Egenskaper
Energi
Bevegelsesmengde
Elektrisk ladning
Spinn
Paritet
Isospinn
Svakt isospinn
Fargeladning
Kjernefysikk
Atom

I partikkelfysikken er meson et sterkt vekselvirkende boson, noe som betyr at det er et hadron med heltallig spinn. Mesoner er i standardmodellen definert som ikke-elementære partikler, bestående av et likt antall kvarker, og antikvarker. Man antar at mesoner består av et kvark-antikvark par, i tillegg til mange virtuelle kvark-antikvark par, og virtuelle gluoner. I dag leter man etter eksotiske mesoner med forskjellige bestanddeler. Kvarkene kan eksistere i forskjellige tilstander. Et π0 meson er f.eks hverken opp, anti-opp (u \bar u), eller ned, anti-ned (d \bar d), men en mellomting som gjør den til sin egen antipartikkel.

Alle mesoner er ustabile. Dette kommer av sammensetningen av kvarker, som er kvark-antikvark (q \bar q). Disse kvarkene vil annihilere og danne energi og nye partikler.

Mesoner ble opprinnelig forutsagt å være kraftbærere for kraften som holdt atomkjernene sammen. Og da man først oppdaget myonet, trodde man pga. lignende masse at det var et meson, og ga det navnet mu-meson. Men siden det ikke var sterkt vekselvirkende, skjønte man fort at det ikke kunne stemme. Det første ordentlige mesonet som ble oppdaget var pionet. Hideki Yukawa fikk Nobelprisen i fysikk for dette i 1949. Mesoner er bærere av sterk kjernekraft.

Mesoner med spinn 0 utgjør en nonett
Mesoner med spinn 1 utgjør en nonett


Liste over mesoner[rediger | rediger kilde]

Dette er en liste over mesoner. Det er et utvalg av omtrent 140 kjente.

Paqrtikkel Symbol Anti-
partikkel
Kvark
innhold
Spinn and Paritet Hvilemasse
MeV/c²
S C B Henfallstid
s
Henfallsprodukt Kommentar
Ladet
Pion
\mathrm{\pi^+} \mathrm{\pi^-} \mathrm{u \bar{d}} Pseudoskalar 139.6 0 0 0 2.60×10-8 μ+ + νμ
Nøytral
Pion
\mathrm{\pi^0} Self \mathrm{\frac{u\bar{u} - d \bar{d}}{\sqrt{2}}} Pseudoskalar 135.0 0 0 0 0.84×10-16 Unøyaktig (kvarkmasser<>0)
Ladet
Kaon
\mathrm{K^+} \mathrm{K^-} \mathrm{u\bar{s}} Pseudoskalar 493.7 +1 0 0 1.24×10-8 μ + νμ
or π+ + π0
Nøpytral
Kaon
\mathrm{K^0} \mathrm{\bar{K}^0} \mathrm{d\bar{s}} Pseudoskalar 497.7 +1 0 0 Svakt henfall Fargekraft eigentilstand - ingen fast henfallstid se fotnoter)
K-Kort \mathrm{K_S^0} \mathrm{K_S^0} \mathrm{\frac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}} Pseudoskalar 497.7 (*) 0 0 0.89×10-10 π+ + π-
or 2π0
Svakt henfall eigentilstand - kombinasjon mangler liten CP brudd del)
K-Lang \mathrm{K_L^0} \mathrm{K_L^0} \mathrm{\frac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}} Pseudoskalar 497.7 (*) 0 0 5.2×10-8 π+ + e- + νe Svak kjernekraft eigentilstand - kombinasjon mangler liten CP brudd del)
Eta \mathrm{\eta} Self \mathrm{\frac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2s\bar{s}}{\sqrt{6}}} Pseudoskalar 547.8 0 0 0 5×10-19 Kombinasjon unøyaktig pga kvarkmasser <>0
Eta
Prime
\mathrm{\eta'} Self \mathrm{\frac{u\bar{u} + d\bar{d} + s\bar{s}}{\sqrt{3}}} Pseudoskalar 957.6 0 0 0 3×10-21 Kombinasjon unøyaktig pga kvarkmasser <>0
Rho \mathrm{\rho^+} \mathrm{\rho^-} \mathrm{u\bar{d}} Vektorboson 776 0 0 0 0.4×10-23
Phi \mathrm{\phi} Self \mathrm{s\bar{s}} Vector 1020 0 0 0 16×10-23
D \mathrm{D^+} \mathrm{D^-} \mathrm{c\bar{d}} Pseudoskalar 1869 0 +1 0 10.6×10-13
D \mathrm{D^0} \mathrm{\bar{D^0}} \mathrm{c\bar{u}} Pseudoskalar 1865 0 +1 0 4.1×10-13
Ds \mathrm{D_s^+} \mathrm{D_s^-} \mathrm{c\bar{s}} Pseudoskalar 1968 +1 +1 0 4.9×10-13
J/Psi \mathrm{J/\psi} Self \mathrm{c\bar{c}} Vektor 3096.9 0 0 0 7.2×10-21 e+ + e- or
μ+ + μ- ...
Se sjarmonium
B \mathrm{B^+} \mathrm{B^-} \mathrm{u\bar{b}} Pseudoskalar 5279 0 0 +1 1.7×10-12
B \mathrm{B^0} \mathrm{\bar{B^0}} \mathrm{d\bar{b}} Pseudoskalar 5279 0 0 +1 1.5×10-12
Bs \mathrm{B_s^0} \mathrm{\bar{B}_s^0} \mathrm{s\bar{b}} Pseudoskalar 5369 -1 0 +1 1.46×10-12
Bc \mathrm{B_c^+} \mathrm{B_c^-} \mathrm{c\bar{b}} Pseudoskalar 6400 0 +1 +1 5×10-13
Upsilon \Upsilon\, Self \mathrm{b\bar{b}} Vektor 9460 0 0 0 1.3×10-20 e+ + e- or
μ+ + μ- ...
See bunnium

(^) Det er to komplikasjoner ved elektrisk nøytrale kaoner:

  1. På grunn av nøytral kaon miksing vil \mathrm{K_S^0} and \mathrm{K_L^0} ikke være eigentilstander for særhet. Men de er eigentilstander for den svake kjernekraften, som dermed bestemmer deres henfall, så disse partiklene har bestemt henfallstid.
  2. På grunn av lineære kombinasjoner som vist over for \mathrm{K_S^0} and \mathrm{K_L^0} er disse helt korrekte på grunn av en nødvendig liten korreksjon for CP symmetribrudd.

Disse komplikasjonene eksisterer i prinsippet også for andre nøytrale mesoner, men svake eigentilstander noteres bare for kaoner på grunn av deres svært forskjellige henfallstid.