Резонанс (физика элементарных частиц)

В физике элементарных частиц резонанс — это пик, расположенный вокруг определенной энергии, обнаруженный в дифференциальных сечениях рассеянию экспериментов по . Эти пики связаны с субатомными частицами , которые включают разнообразные бозоны , кварки и адроны (такие как нуклоны , дельта-барионы или ипсилон-мезоны ) и их возбуждения . В обычном использовании термин «резонанс» описывает только частицы с очень коротким временем жизни , в основном адроны высоких энергий, существующие в течение 10 лет. ⁻²³  секунды или меньше. Его также используют для описания частиц на промежуточных стадиях распада, так называемых виртуальных частиц .

Ширина резонанса ( Γ ) связана со средним временем жизни ( τ ) частицы (или ее возбужденного состояния) соотношением

$\Gamma ={\frac {\hbar }{\tau }}$

где ${\hbar }={\frac {h}{2\pi }}$ — h Планка постоянная .

Таким образом, время жизни частицы прямо пропорционально ширине резонанса частицы. Например, заряженный пион имеет второе по продолжительности время жизни среди всех мезонов - 2,6033 × 10. ⁻⁸ с . Поэтому его резонансная ширина очень мала, около 2,528 × 10 ⁻⁸  эВ или около 6,11 МГц . Пионы обычно не считаются «резонансами». Заряженный ро-мезон имеет очень короткое время жизни, около 4,41 × 10 ⁻²⁴ с . Соответственно, его резонансная ширина очень велика — 149,1 МэВ или около 36 Гц . частицы Это составляет почти одну пятую массы покоя .

См. также

• Частицы барионного резонанса
• Роперский резонанс
• Гигантский резонанс
• Релятивистское распределение Брейта – Вигнера