En física de partículas , un mesón rho es una partícula hadrónica de vida corta que es un triplete isospin cuyos tres estados se denotan como
ρ+
,
ρ0
y
ρ-
. Junto con los piones y los mesones omega , el mesón rho transporta la fuerza nuclear dentro del núcleo atómico . Después de los piones y kaones , los mesones rho son la partícula más ligera que interactúa fuertemente, con una masa de775,45 ± 0,04 MeV (aproximadamente770 MeV ) para los tres estados. [B]
Estadísticas | Bosónico |
---|---|
Interacciones | Fuerte , débil , gravitacional y electromagnético |
Símbolo | ρ+ , ρ0 , y ρ- |
Antipartícula |
|
Tipos | 3 |
Masa |
|
Vida media | ~ 4,5 × 10 −24 s [a] |
Decae en |
|
Carga eléctrica |
|
Carga de color | 0 |
Girar | 1 |
Isospin |
|
Hipercarga | 0 |
Paridad | -1 |
Paridad C | -1 |
Los mesones rho tienen una vida útil muy corta y su ancho de desintegración es de aproximadamente145 MeV con la peculiaridad de que los anchos de desintegración no se describen mediante una forma de Breit-Wigner . La principal ruta de desintegración de los mesones rho es hacia un par de piones con una tasa de ramificación del 99,9%. [C]
Composición
En la descripción de De Rujula-Georgi-Glashow de los hadrones , [1] los mesones rho pueden interpretarse como un estado ligado de un quark y un anti-quark y es una versión excitada del pion. A diferencia del pión, el mesón rho tiene spin j = 1 (un mesón vector ) y un valor de masa mucho más alto. Esta diferencia de masa entre los piones y los mesones rho se atribuye a una gran interacción hiperfina entre el quark y el anti-quark. La principal objeción con la descripción de De Rujula-Georgi-Glashow es que atribuye la ligereza de los piones a un accidente más que a un resultado de la ruptura de la simetría quiral .
Los mesones rho pueden considerarse como los bosones gauge de una simetría gauge rota espontáneamente cuyo carácter local es emergente (que surge de QCD ); Tenga en cuenta que esta simetría de calibre rota (a veces llamada simetría local oculta) es distinta de la simetría quiral global que actúa sobre los sabores . Esto fue descrito por Howard Georgi en un artículo titulado "El límite vectorial de la simetría quiral", donde atribuyó gran parte de la literatura sobre la simetría local oculta a un modelo sigma no lineal . [2]
Nombre de la partícula | Símbolo de partículas | Símbolo de antipartícula | Contenido de Quark [3] | Masa ( MeV / c 2 ) | Yo G | J P C | S | C | B' | Vida media ( s ) [d] | Comúnmente se desintegra a (> 5% de las desintegraciones) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Mesón rho cargado [4] | ρ+ (770) | ρ- (770) | tuD | 775,4 ± 0,4 | 1 + | 1 - | 0 | 0 | 0 | ~ 4.5 × 10 −24 [a] | π± + π0 |
Mesón rho neutro [4] | ρ0 (770) | Uno mismo | 775,49 ± 0,34 | 1 + | 1 −− | 0 | 0 | 0 | ~ 4.5 × 10 −24 [a] | π+ + π- |
Notas
- ^ a b c PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ = ħ ⁄ Γ en su lugar.
- ^ Debe haber una pequeña diferencia de masa entre
ρ+
y el
ρ0
que se puede atribuir a la autoenergía electromagnética de la partícula, así como a un pequeño efecto debido a la ruptura del isospín que surge de las masas de los quarks ligeros; sin embargo, el límite experimental actual es que esta diferencia de masa es menor que0,7 MeV . - ^ Los mesones rho neutros pueden descomponerse en un par de electrones o muones, lo que ocurre con una relación de ramificación de5 × 10 −5 . Esta desintegración del rho neutro en leptones se puede interpretar como una mezcla entre el fotón y el rho. En principio, los mesones rho cargados se mezclan con los bosones vectoriales débiles y pueden conducir a la desintegración en un electrón o muón más un neutrino ; sin embargo, esto nunca se ha observado.
- ^ El valor exacto depende del método utilizado. Consulte la referencia proporcionada para obtener más detalles.
Referencias
- ^ De Rújula, A .; Georgi, Howard; Glashow, SL (1 de julio de 1975). "Masas de hadrones en una teoría de calibre". Physical Review D . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 12 (1): 147-162. Código Bibliográfico : 1975PhRvD..12..147D . doi : 10.1103 / physrevd.12.147 . ISSN 0556-2821 .
- ^ Georgi, Howard (1990). "Realización vectorial de simetría quiral". Física B nuclear . Elsevier BV. 331 (2): 311–330. Código Bibliográfico : 1990NuPhB.331..311G . doi : 10.1016 / 0550-3213 (90) 90210-5 . ISSN 0550-3213 .
- ^ C. Amsler y col. (2008): Modelo de Quark
- ^ a b C. Amsler y col. (2008): listados de partículas -ρ