Pseudoskalär meson

De pseudoskalära mesonerna som består av upp-, ner- och konstiga kvarkar bildar bara en nonet .

Inom högenergifysik är en pseudoskalär meson en meson med total spin 0 och udda paritet (vanligtvis noterad som $J$ ^P = 0 ⁻ ). Pseudoskalära mesoner ses vanligen vid proton -protonspridning och proton-antiprotonförintelse, och inkluderar pion ( $π$ ), kaon ( $K$ ), eta ( $η$ ) och eta prime ( $η'$ ) partiklar, vars massor är kända med stor precision .

Bland alla mesoner som är kända för att existera, i någon mening, är pseudoskalärerna de mest väl studerade och förstådda.

Historia

Pionen ( $π$ ) föreslogs först att existera av Yukawa på 1930-talet som den primära kraften som bär bosonen av Yukawa-potentialen i kärnkraftsinteraktioner , och observerades senare vid nästan samma massa som han ursprungligen förutspådde för den . På 1950- och 1960-talen började de pseudoskalära mesonerna att föröka sig och organiserades så småningom i en multiplett enligt Murray Gell-Manns så kallade " Eightfold Way" .

Gell-Mann förutspådde vidare förekomsten av en nionde resonans i den pseudoskalära multipletten, som han ursprungligen kallade $X$ . Faktum är att denna partikel hittades senare och är nu känd som eta prime meson ( $η'$ ). Strukturen hos den pseudoskalära mesonmultipleten, och även marktillståndsbaryonmultipletterna, ledde till att Gell-Mann (och Zweig , oberoende) skapade den välkända kvarkmodellen .

η $-η'-$ pusslet

Trots att de pseudoskalära mesonernas massor är kända med hög precision och är de mest välstuderade och förstådda mesonerna, är sönderfallsegenskaperna hos de pseudoskalära mesonerna, särskilt för eta (η) $och$ eta-prime ( $η'$ ), något motstridiga mot deras masshierarki: Medan $η'-$ mesonen är mycket mer massiv än $η-$ mesonen, tros $η- mesonen innehålla en större komponent av de relativt tunga konstiga och antikonstiga$ kvarkarna än vad η′-mesonen gör, vilket verkar motsägelsefullt. Detta misslyckande med kvarkmodellen att förklara denna massskillnad kallas " $η-η'$ pusslet ".

Närvaron av ett $η$ (1405)-tillstånd för också med sig limbollsblandning i diskussionen. Det är möjligt att $η-$ och $η'$ -mesonerna blandas med det pseudoskalära limklotet som borde förekomma någonstans ovanför det skalära limklotet i massa, som ett oblandat tillstånd. Detta är ett av få sätt på vilka den oväntat stora $η'-$ massan på 957,78 MeV/c ² kan förklaras, i förhållande till dess modellförutspådda massa runt 250–300 MeV/c ² .

Lista över pseudoskalära mesoner

Meson nonet		Mesoner med tunga kvarkar		Hypotetiska mesoner
pion (×3) $η$ meson (×1) $η'$ meson (×1) Kaon (×4)		D meson B meson $η$ _c meson $η$ _b meson		$η$ _t meson

Se även

Fotnoter