Скалярный мезон
В физике высоких энергий скалярный мезон — это мезон с полным спином 0 и четностью (обычно обозначаемый как J П =0 + ). Напротив, псевдоскалярные мезоны имеют нечетную четность. Первые известные скалярные мезоны наблюдались с конца 1950-х годов, а с 1980-х годов стали расти наблюдения за многочисленными легкими и более тяжелыми состояниями. Скалярные мезоны чаще всего наблюдаются при протон-антипротонной аннигиляции, радиационных распадах векторных мезонов и мезон-мезонном рассеянии.
Группы
[ редактировать ]Легкие (неароматизированные) скалярные мезоны можно разделить на три группы:
- мезоны с массой ниже 1 ГэВ/c 2
- мезоны с массой от 1 ГэВ/c 2 и 2 ГэВ/c 2
- другие радиально возбужденные неароматизированные скалярные мезоны с энергией выше 2 ГэВ/с. 2
Нижний диапазон массы
[ редактировать ]С конца 1950-х годов легчайшие скалярные мезоны часто интерпретировались в рамках линейной сигма-модели , и многие теоретики до сих пор выбирают такую интерпретацию скалярных мезонов как киральных партнеров мультиплета псевдоскалярных мезонов. [1]
С повторным введением σ-мезона в качестве приемлемого кандидата на роль легкого скалярного мезона в 1996 году Торнквистом и Роосом, [2] с новым интересом проводились углубленные исследования легчайших скалярных мезонов.
С тех пор, как Яффе впервые предположил существование мультиплетов тетракварков в 1977 году, [3] некоторые теоретики интерпретировали легчайшие скалярные мезоны как возможные состояния тетракварка или мезон-мезонной «молекулы». Интерпретация тетракварка хорошо работает с моделью КХД MIT Bag . [4] где фактически предсказано, что скалярные тетракварки будут иметь меньшую массу, чем обычные скалярные мезоны. Эта картина скалярных мезонов, кажется, в некотором смысле хорошо соответствует экспериментальным результатам, но часто подвергается резкой критике за игнорирование нерешенных проблем с нарушением киральной симметрии и возможностью нетривиального вакуумного состояния, как это предлагал Грибов. [5]
Было предпринято множество попыток определить кварковый состав более легких скалярных мезонов; однако консенсус еще не достигнут.
Средний диапазон
[ редактировать ]Углубленные исследования неароматизированных скалярных мезонов начались с экспериментов «Хрустальный шар» и «Хрустальная бочка» в середине 1990-х годов, в которых основное внимание уделялось диапазону масс от 1 ГэВ/с. 2 и 2 ГэВ/c 2 .
Скалярные мезоны в диапазоне масс 1 ГэВ/c 2 до 2 ГэВ/c 2 обычно считаются обычными кварк-антикварковыми состояниями с орбитальным возбуждением L = 1 и спиновым возбуждением S = 1, [6] хотя они происходят с более высокой массой, чем можно было бы ожидать в рамках расщепления массы в результате спин-орбитального взаимодействия . [7] Скалярный глюбол [8] Ожидается, что он также упадет в эту область масс, проявляясь аналогично обычным мезонам, но имея очень характерные характеристики распада. Скалярные мезоны в диапазоне масс ниже 1 ГэВ/c 2 гораздо более противоречивы и могут интерпретироваться по-разному.
Верхний диапазон массы
[ редактировать ]Более тяжелые скалярные мезоны содержат очарованные и/или нижние кварки . Все они происходят значительно выше 2 ГэВ/с. 2 и имеют хорошо разделенные массы, что делает их отличными и упрощает их анализ.
Список
[ редактировать ]Подтвержденный
[ редактировать ]- до 0 * (1430)
Кандидаты
[ редактировать ]- до 0 * (800) или κ
- f 0 (500) или σ
- ж 0 (980)
- а 0 (980)
- ж 0 (1370)
- ф 0 (1500)
- ж 0 (1710)
- а 0 (1450)
Неподтвержденные резонансы
[ редактировать ]- Х (1110)
- ф 0 (1200-1600)
- ж 0 1790
- Х (1810)
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Исида, МЮ (1998). «Существование σ(600)-частицы и нового кирального скалярного нонета». Ядерная физика А . 629 (1–2). Эльзевир Б.В.: 148–151. arXiv : hep-ph/9712231 . Бибкод : 1998NuPhA.629..148I . дои : 10.1016/s0375-9474(97)00678-7 . ISSN 0375-9474 . S2CID 119439406 .
- ^ Торнквист, Нильс А.; Роос, Мэттс (4 марта 1996 г.). «Подтверждение сигма-мезона». Письма о физических отзывах . 76 (10): 1575–1578. arXiv : hep-ph/9511210 . Бибкод : 1996PhRvL..76.1575T . дои : 10.1103/physrevlett.76.1575 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10060464 . S2CID 18607517 .
- ^ Яффе, Р.Дж. (1 января 1977 г.). «Мультикварковые адроны. I. Феноменология Q2Q¯2-мезонов». Физический обзор D . 15 (1). Американское физическое общество (APS): 267–280. Бибкод : 1977PhRvD..15..267J . дои : 10.1103/physrevd.15.267 . ISSN 0556-2821 .
- ^ К. Готфрид и В. Вайскопф, «Концепции физики элементарных частиц», Oxford University Press: Нью-Йорк (1986), Vol. II стр. 409-419
- ^ Грибов, Владимир (1999). «Теория удержания кварков». Европейский физический журнал C . 10 (1): 91–105. arXiv : hep-ph/9902279 . Бибкод : 1999EPJC...10...91G . дои : 10.1007/s100529900052 . ISSN 1434-6044 . S2CID 5575418 .
- ^ Яо, В.М. Яо; и др. (Группа данных о частицах) (1 июля 2006 г.). «Обзор физики элементарных частиц» . Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601514 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . ISSN 0954-3899 .
- ^ Ф. Э. Клоуз, «Введение в кварки и партоны», Academic Press: Нью-Йорк (1979), стр. 88-89
- ^ Бали, GS; Шиллинг, К.; Хулсебос, А.; Ирвинг, AC; Майкл, К.; Стивенсон, PW; и др. (UKQCD) (1993). «Комплексное исследование решетки глюболов SU (3)» (PDF) . Буквы по физике Б. 309 (3–4): 378–384. arXiv : hep-lat/9304012 . Бибкод : 1993PhLB..309..378B . дои : 10.1016/0370-2693(93)90948-h . ISSN 0370-2693 . S2CID 16751483 .
