Экзотический мезон
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2011 г. ) |
В физике элементарных частиц экзотические мезоны — это мезоны которых , квантовые числа невозможны в кварковой модели ; Некоторые предложения по нестандартной модели кварков-мезонов могут быть следующими:
- глюболы или глюоний
- Глюбболы не имеют валентных кварков . вообще
- тетракварки
- Тетракварки имеют две валентные пары кварк-антикварк.
- гибридные мезоны
- Гибридные мезоны содержат валентную пару кварк-антикварк и один или несколько глюонов .
Все экзотические мезоны классифицируются как мезоны, поскольку они являются адронами и несут нулевое барионное число . Из них глюболы должны быть синглетами вкуса, то есть иметь нулевой изоспин , странность , очарование , низость и верхность . Как и все состояния частиц, экзотические мезоны определяются квантовыми числами, которые обозначают представления симметрии Пуанкаре qe, массой ( заключенной в круглые скобки) и J ПК , где J — угловой момент , P — собственная четность , C — четность зарядового сопряжения ; Часто указывают также изоспин I мезона. Обычно каждый мезон кварковой модели имеет SU (3) нонет аромата : октет и связанный с ним синглет аромата. Глюбол появляется как дополнительная ( нештатная ) частица вне нонета.
Несмотря на такой, казалось бы, простой подсчет, отнесение любого данного состояния к глюболу, тетракварку или гибриду остается предварительным даже сегодня, отсюда предпочтение более общему термину « экзотический мезон» . Даже когда есть согласие, что одно из нескольких состояний является одним из этих некварковых модельных мезонов, степень смешивания и точное определение чреваты неопределенностями. Существует также значительная экспериментальная работа по присвоению квантовых чисел каждому состоянию и их перекрестной проверке в других экспериментах. В результате все назначения вне кварковой модели являются предварительными. В оставшейся части статьи описывается ситуация, которая существовала на конец 2004 года.
Решетчатые предсказания
[ редактировать ]Предсказания решеточной КХД для глюболов теперь вполне обоснованы, по крайней мере, когда виртуальными кварками пренебрегают. Два самых низких состояния
- 0 ++ с массой 1,611 ± 0,163 ГэВ/ c 2 и
- 2 ++ с массой 2,232 ± 0,310 ГэВ/ c 2
0 −+ и экзотические глюболы, такие как 0 −− ожидается, что все они будут находиться выше 2 ГэВ/ с. 2 . Глюболлы обязательно изоскалярны (как для сильного изоспина , так и, тривиально , для слабого изоспина ), причем I = T = 0 .
в основном состоянии Гибридные мезоны 0 −+ , 1 −+ , 1 −− , и 2 −+ все лежат немного ниже 2 ГэВ/ с. 2 . Гибрид с экзотическими квантовыми числами 1 −+ составляет 1,9 ± 0,2 ГэВ/ с. 2 . На сегодняшний день лучшие расчеты решетки выполняются в приближении закалки , которое пренебрегает виртуальными кварковыми петлями. В результате эти вычисления не учитывают смешивание с состояниями мезонов.
0 ++ государства
[ редактировать ]Данные показывают пять изоскалярных резонансов: f 0 (500), f 0 (980), f 0 (1370), f 0 (1500) и f 0 (1710). Из них f 0 (500) обычно отождествляется с σ киральных моделей . Распады и рождение f 0 (1710) дают убедительное доказательство того, что это тоже мезон.
Кандидат в глюболл
[ редактировать ]Оба мезона f ( 0 (1370) и f 0 1500) не могут быть кварковыми модельными, потому что один из них является нештатным . Образование состояния с более высокой массой в двухфотонных реакциях , таких как реакции 2γ → 2π или 2γ → 2K, сильно подавляется. Распады также дают некоторые доказательства того, что один из них мог быть глюболом.
Кандидат в тетракварк
[ редактировать ] состояниями ( I Некоторые авторы идентифицировали f 0 (980) как тетракварковый мезон наряду с = 1 a 0 980) и κ 0 (800). Два долгоживущих ( узких на жаргоне спектроскопии частиц) состояния: скалярное (0 ++ ) состояние
Д *±
s J (2317) и вектор (1 + ) мезон
Д *±
s J (2460), наблюдавшиеся на CLEO и BaBar , также были предварительно идентифицированы как состояния тетракварка. Однако для них возможны и другие объяснения.
2 ++ государства
[ редактировать ]Определенно идентифицированы два изоскалярных состояния: f 2 (1270) и f 2 ′ (1525). Никакие другие состояния не были последовательно идентифицированы во всех экспериментах. Поэтому трудно сказать больше об этих государствах.
1 −+ и другие государства
[ редактировать ]Две изовекторные экзотики π 1 (1400) и π 1 (1600), по-видимому, хорошо установлены экспериментально. [1] [2] [3] Недавний анализ связанных каналов показал, что эти состояния, которые первоначально считались отдельными, соответствуют одному полюсу. Второе экзотическое государство находится в неблагоприятном положении. [4] Предпочтительно отнесение этих государств к гибридам. Расчеты решеточной КХД показывают самое легкое π 1 с 1 −+ квантовые числа сильно перекрываются с операторами глюонной конструкции. [5]
π ( 1800) 0 −+ , р (1900) 1 −− и η 2 (1870) 2 −+ являются довольно хорошо идентифицированными государствами, которые некоторые авторы предварительно относят к гибридам. Если эта идентификация верна, то это замечательное согласие с решеточными вычислениями, которые помещают несколько гибридов в этот диапазон масс.
См. также
[ редактировать ]- Модель кварков , мезонов , барионов , кварков и глюонов.
- Экзотические адроны и экзотические барионы
- Квантовая хромодинамика , аромат и вакуум КХД.
- GlueX — эксперимент по изучению спектра глюболов и экзотических мезонов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Alekseev, M.G.; Alexakhin, V.Yu.; Alexandrov, Yu.; Alexeev, G.D.; Amoroso, A.; Austregesilo, A.; et al. (2018). "Observation of a J ПК =1 −+ экзотический резонанс при дифракционной диссоциации 190 ГэВ/ c 2 п − в пи − п − п + ". Письма о физическом обзоре . 104 (24): 092003. arXiv : 1802.05913 . doi : /PhysRevLett.104.241803 . PMID 20867295. . S2CID 24961203 10.1103
- ^ Агасян М.; Алексеев, М.Г.; Алексеев, Г.Д.; Аморосо, А.; Андриё, В.; Анфимов, Н.В.; и др. (2018). «Световые изовекторные резонансы в π − п → π − п − п + p при 190 ГэВ/ c 2 ". Physical Review D. 98 ( 9): 241803. arXiv : 0910.5842 . Bibcode : 2018PhRvD..98i2003A . doi : 10.1103/PhysRevD.98.092003 . S2CID 119247683 .
- ^ Адольф, К.; Ахунзянов Р.; Алексеев, М.Г.; Алексеев, Г.Д.; Аморосо, А.; Андриё, В.; и др. (2015). «Нечетные и четные частичные волны ηπ − и н'п − в п − р → η(′)π − p при 191 ГэВ/ c 2 ". Physics Letters B. 740 : 303–311. arXiv : 1408.4286 . doi : 10.1016/j.physletb.2014.11.058 .
- ^ Родас, А.; Пиллони, А.; Альбаладехо, М.; Фернандес-Рамирес, К.; Джекура, А.; Матье, В.; и др. (Объединенный центр физического анализа) (2019). «Определение полюсного положения легчайшего кандидата в гибридный мезон». Письма о физических отзывах . 122 (4): 042002. arXiv : 1810.04171 . Бибкод : 2019PhRvL.122d2002R . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.042002 . PMID 30768338 . S2CID 73455324 .
- ^ Дудек, Йозеф Дж.; Эдвардс, Роберт Г.; Го, Пэн; Томас, Кристофер Э. (2013). «К спектру возбужденных изоскалярных мезонов из решеточной КХД». Физический обзор D . 88 (9): 094505. arXiv : 1309.2608 . Бибкод : 2013PhRvD..88i4505D . дои : 10.1103/PhysRevD.88.094505 . S2CID 62879574 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Яо, В.-М.; и др. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Обзор физики элементарных частиц: не-q - мезоны» (PDF) . Журнал физики Г. 33 (1): 1. arXiv : astro-ph/0601168 . Бибкод : 2006JPhG...33....1Y . дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
