Mesón pseudoescalar
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En física de altas energías , un mesón pseudoescalar es un mesón con espín total 0 y paridad impar (generalmente anotado como J P = 0 - ). [1] [a] Los mesones pseudoescalares se ven comúnmente en la dispersión protón-protón y la aniquilación protón-antiprotón, e incluyen las partículas pión ( π ), kaón ( K ), eta ( η ) y eta primo ( η ′ ), cuyas las masas se conocen con gran precisión.
Entre todos los mesones que se sabe que existen, en cierto sentido, los pseudoescalares son los mejor estudiados y comprendidos.
Historia
El pión ( π ) fue propuesto por primera vez por Yukawa en la década de 1930 como la fuerza principal portadora del bosón del potencial Yukawa en las interacciones nucleares , [2] y más tarde se observó en casi la misma masa que él predijo originalmente. En las décadas de 1950 y 1960, los mesones pseudoescalares comenzaron a proliferar y finalmente se organizaron en un multiplete de acuerdo con el llamado " Eightfold Way " de Murray Gell-Mann . [3]
Gell-Mann predijo además la existencia de un noveno resonancia en el multiplete pseudoescalar, que originalmente llamado X . De hecho, esta partícula se encontró más tarde y ahora se conoce como el mesón eta prime ( η ′ ). [4] La estructura del multiplete del mesón pseudoescalar, y también los multipletes bariónicos del estado fundamental, llevaron a Gell-Mann (y Zweig , de forma independiente) a crear el conocido modelo de quarks . [5] [6] [7]
El rompecabezas η-η ′
A pesar de que las masas de los mesones pseudoescalares se conocen con alta precisión, y son los mesones mejor estudiados y comprendidos, las propiedades de desintegración de los mesones pseudoescalares, particularmente de eta ( η ) y eta-prime ( η ′ ), son algo contradictorias con su Jerarquía de masas: mientras que el mesón η ′ es mucho más masivo que el mesón η , se cree que el mesón η contiene un componente más grande de los quarks extraños y anti-extraños relativamente pesados , que el mesón η ′, lo que parece contradictorio. Este fracaso del modelo de quarks para explicar esta diferencia de masa se denomina " rompecabezas η-η ′ ".
La presencia de un estado η (1405) también trae la mezcla de bolas de pegamento a la discusión. Es posible que los mesones η y η ′ se mezclen con la bola de cola pseudoescalar que debería ocurrir en algún lugar por encima de la bola de cola escalar en masa, como un estado sin mezclar. [8] Ésta es una de las pocas formas en que se puede explicar la masa inesperadamente grande η ′ de 957,78 MeV / c², en relación con su masa predicha por el modelo alrededor de 250-300 MeV / c².
Lista de mesones pseudoescalares
Meson
nonetMesones con
quarks pesadoshipotéticos
mesonesPion
η mesón
η ′ mesón
KaonD mesón
B mesón
η c mesón
η b mesónη t mesón [b]
Ver también
- Lista de mesones
- Mesón de vector
- Mesón pseudovector
- Bosón pseudoescalar
Notas al pie
- ^ Compare la definición del mesón pseudoescalar con la del mesón escalar .
- ^ Debido a que el quark top se desintegra en un quark bottom mucho más rápido de lo que se puede formar la nube de gluones que lo unen a otros quarks (un caso raro de que la fuerza débil actúa más rápidamente que la fuerza fuerte ), actualmente se cree [2021] que Las partículas compuestas que contienen el quark top no se forman, con la posible excepción de colisiones con una energía tan alta que solo han ocurrido en los primeros milisegundos del Big Bang . [9]
Referencias
- ^ Qin, Wen; Zhao, Qiang; Zhong, Xian-Hui (3 de mayo de 2018). "Revisando el mesón pseudoescalar y la mezcla de la bola de pegamento y cuestiones clave en la búsqueda del estado de la bola de pegamento pseudoescalar". Physical Review D . 97 (9). arXiv : 1712.02550 . doi : 10.1103 / PhysRevD.97.096002 .
- ↑ Yukawa, H. (1935). "Sobre la interacción de partículas elementales" (PDF) . Proc. Phys.-Math. Soc. Jpn . 17 (48).
- ^ Gell-Mann, M. (15 de marzo de 1961). "El óctuple camino: una teoría de la simetría de interacción fuerte" . Laboratorio de Sincrotrón. Pasadena, CA : California Inst. de Tech. doi : 10.2172 / 4008239 . TID-12608. Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Kupsc, Andrzej (2008). "¿Qué es interesante en las desintegraciones eta y eta ′ Meson?". Instituto Americano de Física. arXiv : 0709.0603 . doi : 10.1063 / 1.2819029 . Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Gell-Mann, M. (4 de enero de 1964). "Un modelo esquemático de bariones y mesones". Letras de física . 8 (3): 214–215. Código bibliográfico : 1964PhL ..... 8..214G . doi : 10.1016 / S0031-9163 (64) 92001-3 .
- ^ Zweig, G. (17 de enero de 1964). Un modelo SU (3) para una fuerte simetría de interacción y su ruptura (PDF) (Informe). Yo . Informe CERN No 8182 / TH.401.
- ^ Zweig, G. (1964). Un modelo SU (3) para una fuerte simetría de interacción y su ruptura (PDF) (Informe). II . Informe CERN No 8419 / TH.412.
- ^ Gutsche, Thomas; Lyubovitskij, Valery E .; Tich, Malte C. (1 de julio de 2019). " η (1405) en un enfoque quiral basado en la mezcla de la bola de cola pseudoescalar con las primeras excitaciones radiales de η y η ′ ". Phys. Rev. D . 1 (8). doi : 10.1103 / PhysRevD.80.014014 .
- ^ Fabiano, N. (1998). "Mesones superiores". Physical Europea Diario C . 2 : 345-350. arXiv : hep-ph / 9704261 . doi : 10.1007 / s100520050144 .
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