И и и простые мезоны

И и и простые мезоны
Состав	; тот ; : ≈ ; ; ' ; : ≈ ;
Статистика	бозонный
Семья	Мезоны
Взаимодействия	Сильный , Слабый , Гравитационный , Электромагнитный
Символ	; тот ; , ; ' ;
Античастица	Себя
Обнаруженный	Айхуд Певснер и др. (1961)
Типы	2
Масса	; тот ; : 547,862 ± 0,018 МэВ/ c 2 ; ; ' ; : 957,78 ± 0,06 МэВ/ c 2
Средний срок службы	; тот ; : (5.0 ± 0.3) × 10 −19 с , ; ' ; : (3.2 ± 0.2) × 10 −21 с
Распадается на	; тот ; : ; ; с ; + ; с ; или ; ; Пи 0 ; + ; Пи 0 ; + ; Пи 0 ; или ; ; Пи + ; + ; Пи 0 ; + ; Пи − ; ; ; ' ; : ; ; Пи + ; + ; Пи − ; + ; тот ; или ; ( ; р 0 ; + ; с ; ) / ( ; Пи + ; + ; Пи − ; + ; с ; ) или ; ; Пи 0 ; + ; Пи 0 ; + ; с ; ;
Электрический заряд	0 и
Вращаться	0
Изоспин	0
Гиперзаряд	0
Паритет	-1
C-паритет	+1

Эта (
тот
) и эта-простой мезон (
'
) представляют собой изосинглетные мезоны , состоящие из смеси верхних , нижних и странных кварков и их антикварков . Очарованный эта-мезон (
тот
_в ) и нижний эта-мезон (
тот
_б ) являются аналогичными формами кваркония ; они имеют тот же спин и четность , что и (свет)
тот
определены, но состоят из очаровательных и нижних кварков соответственно. Топ -кварк слишком тяжел, чтобы образовать аналогичный мезон, из-за его очень быстрого распада.

Общие [ править ]

Эта была открыта в пион - нуклонных столкновениях на Беватроне в 1961 году Айхудом Певснером и др. в то время, когда предложение Восьмеричного Пути привело к предсказаниям и открытиям новых частиц на основе соображений симметрии. ^[2]

Разница между массой $тот$ и что из
'
больше, чем может естественным образом объяснить кварковая модель . Этот " $тот -'$ головоломка » можно решить ^[3]^[4]^[5] механизма Т-Хофта с помощью инстантонного , ^[6] чей Реализация 1 / $N$ также известна как механизм Виттена-Венециано . ^[7]^[8] В частности, в КХД более высокая масса $'$ очень существенен, поскольку связан с осевой классической симметрией U _A (1), которая явно нарушается киральной аномалией при квантовании; таким образом, хотя «защищенный» $тот$ масса небольшая, т. $'$ не является.

Кварковый состав [ править ]

The $тот$ частицы принадлежат к «псевдоскалярной» нонету мезонов, имеющих спин $J$ = 0 и отрицательную четность , ^[9]^[10] и $тот$ и $'$ иметь нулевой общий изоспин $I$ , ноль странностей и гиперзаряд . Каждый кварк, появляющийся в $тот$ Частица сопровождается своим антикварком, следовательно, все основные квантовые числа равны нулю, и частица в целом «безвкусна» .

Базовая SU(3) теория симметрии кварков для трёх легчайших кварков, которая учитывает только сильное взаимодействие , предсказывает соответствующие частицы

\mathrm {\eta } _{1}={\frac {1}{\sqrt {3}}}\left(\mathrm {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}} \right)~,

и

\mathrm {\eta } _{8}={\frac {1}{\sqrt {6}}}\left(\mathrm {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}} \right)~.

Нижние индексы представляют собой метки, указывающие на то, что $η$ ₁ принадлежит синглету (который полностью антисимметричен), а $η$ ₈ является частью октета. Однако электрослабое взаимодействие , которое может преобразовать один тип кварка в другой, вызывает небольшое, но значительное « перемешивание » собственных состояний (с углом смешивания $θ$ _P = -11,5 °), ^[11]так что реальный состав кварков представляет собой линейную комбинацию этих формул. То есть:

\left({\begin{array}{cc}\cos \theta _{\mathrm {P} }&-\sin \theta _{\mathrm {P} }\\\sin \theta _{\mathrm {P} }&~~\cos \theta _{\mathrm {P} }\end{array}}\right)\left({\begin{array}{c}\mathrm {\eta } _{8}\\\mathrm {\eta } _{1}\end{array}}\right)=\left({\begin{array}{c}\mathrm {\eta } \\\mathrm {\eta '} \end{array}}\right)~.

Неподписанное имя $тот$ относится к реальной частице, которая действительно наблюдается и близка к $η$ ₈ . $'$ – наблюдаемая частица близка к $η$ ₁ . ^[10]

The $тот$ и $'$ частицы тесно связаны с более известным нейтральным пионом $Пи 0,$ где

\mathrm {\pi } ^{0}={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left(\mathrm {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}} \right)~.

Фактически, $Пи 0,$ $η$ ₁ и $η$ ₈ — три взаимно ортогональные линейные комбинации пар кварков.
в

в
,
д

д
, и
с

с
; они находятся в центре псевдоскалярной носети мезонов ^[9]^[10] со всеми основными квантовыми числами, равными нулю.

η'-мезон [ править ]

η'-мезон (
'
) представляет собой синглет SU(3) со вкусом, в отличие от
тот
. Это другая суперпозиция тех же кварков, что и эта-мезон (
тот
), как описано выше, и он имеет более высокую массу, другое состояние распада и более короткое время жизни.

По сути, это результат разложения в прямую сумму приблизительной симметрии аромата SU (3) среди трех легчайших кварков: $\mathbb {3} \times {\bar {\mathbb {3} }}=\mathbb {1} +\mathbb {8}$ , где 1 соответствует η ₁ до того, как смешивание легких кварков s дает
'
.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Перейти обратно: ^а ^б Легкие неароматизированные мезоны , как они появляются в Олив, Калифорния; и другие. ( ПДГ ) (2014). «Обзор физики элементарных частиц». Китайская физика C . 38 (9): 090001. arXiv : 1412.1408 . Бибкод : 2014ChPhC..38i0001O . дои : 10.1088/1674-1137/38/9/090001 . S2CID 118395784 .
^ Купч, А. (2007). «Что интересного в
тот
и
'
Распад мезонов?". Материалы конференции AIP . 950 : 165–179. arXiv : 0709.0603 . Bibcode : 2007AIPC..950..165K . doi : 10.1063/1.2819029 . S2CID 15930194 .
^ Дель Деббио, Л.; Джусти, Л.; Пика, К. (2005). «Топологическая восприимчивость в калибровочной теории SU (3)». Письма о физических отзывах . 94 (3): 032003. arXiv : hep-th/0407052 . Бибкод : 2005PhRvL..94c2003D . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.032003 . ПМИД 15698253 . S2CID 930312 .
^ Люшер, М.; Паломби, Ф. (2010). «Универсальность топологической восприимчивости в калибровочной теории SU (3)». Журнал физики высоких энергий . 2010 (9): 110. arXiv : 1008.0732 . Бибкод : 2010JHEP...09..110L . дои : 10.1007/JHEP09(2010)110 . S2CID 119213800 .
^ Се, М.; Консонни, К.; Энгель, Г.; Джусти, Л. (2014). Проверка механизма Виттена–Венециано с градиентным потоком Янга–Миллса на решетке . 32-й Международный симпозиум по теории поля на решетке. arXiv : 1410.8358 . Бибкод : 2014arXiv1410.8358C .
^ 'т Хоофт, Г. (1976). «Симметрия, преодолевающая аномалии Белл-Джекива». Письма о физических отзывах . 37 (1): 8–11. Бибкод : 1976PhRvL..37....8T . дои : 10.1103/PhysRevLett.37.8 .
^ Виттен, Э. (1979). «Современные теоремы алгебры для U (1) «голдстоуновского бозона» ». Ядерная физика Б . 156 (2): 269–283. Бибкод : 1979NuPhB.156..269W . дои : 10.1016/0550-3213(79)90031-2 .
^ Венециано, Г. (1979). «U(1) без инстантонов» . Ядерная физика Б . 159 (1–2): 213–224. Бибкод : 1979НуФБ.159..213В . дои : 10.1016/0550-3213(79)90332-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б В статье о мезонах в Википедии описывается псевдоскалярная нонет мезонов SU (3), включая
тот
и
'
.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Джонс, Х.Ф. (1998). Группы, представления и физика . Издательство ИОП . ISBN 978-0-7503-0504-4 . На странице 150 описана псевдоскалярная нонет мезонов SU(3), включая
тот
и
'
. Страница 154 определяет η ₁ и η ₈ и объясняет смешивание (приводящее к
тот
и
'
).
^ Обзор модели Quark , как показано в Беринджер, Дж.; и другие. ( ПДГ ) (2012). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Физический обзор D . 86 (1): 010001. Бибкод : 2012PhRvD..86a0001B . дои : 10.1103/PhysRevD.86.010001 .

Внешние ссылки [ править ]

Сводные данные по эта и эта'-мезонам в группе данных о частицах

[PDG14-1] Перейти обратно: ^а ^б Легкие неароматизированные мезоны , как они появляются в Олив, Калифорния; и другие. ( ПДГ ) (2014). «Обзор физики элементарных частиц». Китайская физика C . 38 (9): 090001. arXiv : 1412.1408 . Бибкод : 2014ChPhC..38i0001O . дои : 10.1088/1674-1137/38/9/090001 . S2CID 118395784 .

[Kupsc-2] Купч, А. (2007). «Что интересного в
тот
и
'
Распад мезонов?". Материалы конференции AIP . 950 : 165–179. arXiv : 0709.0603 . Bibcode : 2007AIPC..950..165K . doi : 10.1063/1.2819029 . S2CID 15930194 .

[DelDebbio-3] Дель Деббио, Л.; Джусти, Л.; Пика, К. (2005). «Топологическая восприимчивость в калибровочной теории SU (3)». Письма о физических отзывах . 94 (3): 032003. arXiv : hep-th/0407052 . Бибкод : 2005PhRvL..94c2003D . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.032003 . ПМИД 15698253 . S2CID 930312 .

[Luscher-4] Люшер, М.; Паломби, Ф. (2010). «Универсальность топологической восприимчивости в калибровочной теории SU (3)». Журнал физики высоких энергий . 2010 (9): 110. arXiv : 1008.0732 . Бибкод : 2010JHEP...09..110L . дои : 10.1007/JHEP09(2010)110 . S2CID 119213800 .

[Ce-5] Се, М.; Консонни, К.; Энгель, Г.; Джусти, Л. (2014). Проверка механизма Виттена–Венециано с градиентным потоком Янга–Миллса на решетке . 32-й Международный симпозиум по теории поля на решетке. arXiv : 1410.8358 . Бибкод : 2014arXiv1410.8358C .

[Hooft-6] 'т Хоофт, Г. (1976). «Симметрия, преодолевающая аномалии Белл-Джекива». Письма о физических отзывах . 37 (1): 8–11. Бибкод : 1976PhRvL..37....8T . дои : 10.1103/PhysRevLett.37.8 .

[Witten-7] Виттен, Э. (1979). «Современные теоремы алгебры для U (1) «голдстоуновского бозона» ». Ядерная физика Б . 156 (2): 269–283. Бибкод : 1979NuPhB.156..269W . дои : 10.1016/0550-3213(79)90031-2 .

[Veneziano-8] Венециано, Г. (1979). «U(1) без инстантонов» . Ядерная физика Б . 159 (1–2): 213–224. Бибкод : 1979НуФБ.159..213В . дои : 10.1016/0550-3213(79)90332-8 .

[WPMeson-9] Перейти обратно: ^а ^б В статье о мезонах в Википедии описывается псевдоскалярная нонет мезонов SU (3), включая
тот
и
'
.

[Jones-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Джонс, Х.Ф. (1998). Группы, представления и физика . Издательство ИОП . ISBN 978-0-7503-0504-4 . На странице 150 описана псевдоскалярная нонет мезонов SU(3), включая
тот
и
'
. Страница 154 определяет η ₁ и η ₈ и объясняет смешивание (приводящее к
тот
и
'
).

[PDG-11] Обзор модели Quark , как показано в Беринджер, Дж.; и другие. ( ПДГ ) (2012). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Физический обзор D . 86 (1): 010001. Бибкод : 2012PhRvD..86a0001B . дои : 10.1103/PhysRevD.86.010001 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]