Ро-мезон

Ро-мезон
Статистика	бозонный
Семья	Мезоны
Взаимодействия	Сильный , слабый , гравитационный и электромагнитный.
Символ	; р + ; , ; р 0 ; , и ; р − ;
Античастица	; р + ; : ; р − ; ; ; р 0 ; : себя ;
Типы	3
Масса	~770 МэВ/ c 2
Средний срок службы	~4.5 × 10 −24 с
Распадается на	; р ± ; : ; Пи ± ; + ; Пи 0 ; ; ; р 0 ; : ; Пи + ; + ; Пи − ; ;
Электрический заряд	; р ± ; : ± 1 и ; ; р 0 ; : 0 и ;
Цветовой заряд	0
Вращаться	1
Изоспин	; р ± ; : ± 1 ; ; р 0 ; : 0 ;
Гиперзаряд	0
Паритет	-1
C-паритет	-1

В физике элементарных частиц ро -мезон — это короткоживущая адронная частица, представляющая собой изоспина тройку , три состояния которой обозначаются как
р ⁺
,
р ⁰
и
р ⁻
. Наряду с пионами и омега-мезонами , ро-мезон несет ядерную силу внутри атомного ядра . После пионов и каонов ро- мезоны являются самой легкой сильно взаимодействующей частицей с массой 775,45 ± 0,04 МэВ для всех трех состояний. ^[с]

Ро-мезоны имеют очень короткое время жизни, а ширина их распада составляет около 145 МэВ с той особенностью, что ширины распада не описываются формой Брейта-Вигнера . Основной путь распада ро-мезонов — на пару пионов со степенью ветвления 99,9%. ^[д]

История [ править ]

После нескольких фальстартов в 1961 году в лаборатории Лоуренса Беркли были открыты ρ-мезон и ω-мезон . ^[2]

Состав [ править ]

Ро-мезоны можно интерпретировать ^[3]как связанное состояние кварка и антикварка и является возбужденной версией пиона. В отличие от пиона, ро-мезон имеет спин j = 1 ( векторный мезон ) и гораздо большее значение массы. Эта разница в массах пионов и ро-мезонов объясняется большим сверхтонким взаимодействием между кварком и антикварком. Основное возражение против описания Де Рухулы-Джорджи-Глэшоу состоит в том, что оно объясняет легкость пионов случайностью, а не результатом нарушения киральной симметрии .

Ро-мезоны можно рассматривать как калибровочные бозоны калибровочной спонтанно нарушенной симметрии , локальный характер которых является эмерджентным (возникающим из КХД ); Обратите внимание, что эта нарушенная калибровочная симметрия (иногда называемая скрытой локальной симметрией) отличается от глобальной киральной симметрии , действующей на ароматы . Это было описано Говардом Джорджи в статье под названием «Векторный предел киральной симметрии», где он приписал большую часть литературы о скрытой локальной симметрии нелинейной сигма-модели . ^[4]

Ро-мезоны
Название частицы	Частица символ	Античастица символ	Кварк содержание ^[5]	Масса ( МэВ / c ²) ^[а]	я ^г	Дж ^ПК	С	С	Б'	Средний срок службы ( с ) ^[а]	Обычно распадается на (>5% распадов)
Заряженный ро-мезон ^[6]	р ⁺ (770)	р ⁻ (770)	в д	775.11 ± 0.34	1 ⁺	1 ⁻	0	0	0	(4.415 ± 0.024) × 10 ⁻²⁴^[б]	Пи ^± + Пи ⁰
Нейтральный ро-мезон ^[6]	р ⁰ (770)	Себя	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$	775.26 ± 0.25	1 ⁺	1 ⁻⁻	0	0	0	(4.453 ± 0.027) × 10 ⁻²⁴^[б]	Пи ⁺ + Пи ⁻

Примечания [ править ]

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Точное значение зависит от используемого метода. Подробности смотрите в данной ссылке. В таблице использованы данные распадов тау и электрон-позитронной аннигиляции .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь преобразование τ = ħ ⁄ Γ . Вместо этого дается
^ Должна быть небольшая разница в массе между
р ⁺
и
р ⁰
это можно объяснить электромагнитной собственной энергией частицы, а также небольшим эффектом разрушения изоспина, возникающим из-за масс легких кварков; однако текущий экспериментальный предел состоит в том, что эта разница масс составляет менее 0,7 МэВ .
^ Нейтральные ро-мезоны могут распадаться на пару электронов или мюонов , что происходит со степенью ветвления 5 × 10. ⁻⁵. Этот распад нейтрального ро на лептоны можно интерпретировать как смешение фотона и ро. В принципе заряженные ро-мезоны смешиваются со слабыми векторными бозонами и могут привести к распаду на электрон или мюон плюс нейтрино ; однако этого никогда не наблюдалось.

Ссылки [ править ]

^ Зила, Пенсильвания; и другие. (Группа данных о частицах) (2020). «Обзор физики элементарных частиц» . Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2020 (8): 083C01. дои : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
^ Маглич, Б. (1976). «Открытие омега-мезона - первого нейтрального векторного мезона: личный отчет одного исследователя - История открытия». Адв. Эксп. Физ . 5:79 .
^ Де Рухула, А.; Джорджи, Ховард; Глэшоу, SL (1 июля 1975 г.). «Адронные массы в калибровочной теории». Физический обзор D . 12 (1). Американское физическое общество (APS): 147–162. Бибкод : 1975PhRvD..12..147D . дои : 10.1103/physrevd.12.147 . ISSN 0556-2821 .
^ Джорджи, Ховард (1990). «Векторная реализация киральной симметрии». Ядерная физика Б . 331 (2). Эльзевир Б.В.: 311–330. Бибкод : 1990НуФБ.331..311Г . дои : 10.1016/0550-3213(90)90210-5 . ISSN 0550-3213 .
^ К. Амслер и др. (2008): Модель кварка
^ Перейти обратно: ^а ^б К. Амслер и др. (2008): Списки частиц -
р

[Lifetime3-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Точное значение зависит от используемого метода. Подробности смотрите в данной ссылке. В таблице использованы данные распадов тау и электрон-позитронной аннигиляции .

[Lifetime2-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь преобразование τ = ħ ⁄ Γ . Вместо этого дается

[4] Должна быть небольшая разница в массе между
р ⁺
и
р ⁰
это можно объяснить электромагнитной собственной энергией частицы, а также небольшим эффектом разрушения изоспина, возникающим из-за масс легких кварков; однако текущий экспериментальный предел состоит в том, что эта разница масс составляет менее 0,7 МэВ .

[5] Нейтральные ро-мезоны могут распадаться на пару электронов или мюонов , что происходит со степенью ветвления 5 × 10. ⁻⁵. Этот распад нейтрального ро на лептоны можно интерпретировать как смешение фотона и ро. В принципе заряженные ро-мезоны смешиваются со слабыми векторными бозонами и могут привести к распаду на электрон или мюон плюс нейтрино ; однако этого никогда не наблюдалось.

[pdg-1] Зила, Пенсильвания; и другие. (Группа данных о частицах) (2020). «Обзор физики элементарных частиц» . Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2020 (8): 083C01. дои : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .

[Maglich:1976cpa-6] Маглич, Б. (1976). «Открытие омега-мезона - первого нейтрального векторного мезона: личный отчет одного исследователя - История открытия». Адв. Эксп. Физ . 5:79 .

[GeorgiRujulaGlashow-7] Де Рухула, А.; Джорджи, Ховард; Глэшоу, SL (1 июля 1975 г.). «Адронные массы в калибровочной теории». Физический обзор D . 12 (1). Американское физическое общество (APS): 147–162. Бибкод : 1975PhRvD..12..147D . дои : 10.1103/physrevd.12.147 . ISSN 0556-2821 .

[GeorgiVectorRealizationChiralSymPaper-8] Джорджи, Ховард (1990). «Векторная реализация киральной симметрии». Ядерная физика Б . 331 (2). Эльзевир Б.В.: 311–330. Бибкод : 1990НуФБ.331..311Г . дои : 10.1016/0550-3213(90)90210-5 . ISSN 0550-3213 .

[PDGQuarkmodel-9] К. Амслер и др. (2008): Модель кварка

[PDGRho-10] Перейти обратно: ^а ^б К. Амслер и др. (2008): Списки частиц -
р

[1]

[а]

[б]

[с]

[д]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]