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Articulo de referencia

Lista de mesones

La desintegración de un kaón ( K + ) en tres piones (2 π + , 1 π − ) es un proceso que involucra interacciones débiles y fuertes . Interacciones débiles : El antiquark...

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La desintegración de un kaón  ( K +) en tres piones  (2 π + ,  1 π − ) es un proceso que involucra interacciones débiles y fuertes . Interacciones débiles : El antiquark extraño  ( s ) del kaón se transmuta en un antiquark up  ( u ) por la emisión de un W +bosón ; el W +El bosón posteriormente se desintegra en un antiquark down  ( d ) y un quark up  ( u ). Interacciones fuertes : Un quark up  ( u ) emite un gluón  ( g ) que se desintegra en un quark down  ( d ) y un antiquark down  ( d ).
Esta lista incluye todos los mesones escalares , pseudoescalares y vectoriales conocidos y predichos . Consulte la lista de partículas para obtener una lista más detallada de las partículas que se encuentran en la física de partículas .

Este artículo contiene una lista de mesones , partículas subatómicas inestables compuestas por un quark y un antiquark . Forman parte de la familia de los hadrones , partículas formadas por quarks. Los otros miembros de la familia de los hadrones son los bariones , partículas subatómicas compuestas por tres quarks. La principal diferencia entre mesones y bariones es que los mesones tienen espín entero (por lo tanto, son bosones ), mientras que los bariones son fermiones (espín semientero). Debido a que los mesones son bosones , el principio de exclusión de Pauli no se aplica a ellos. Por ello, pueden actuar como partículas mediadoras de fuerza a corta distancia y, por lo tanto, participan en procesos como la interacción nuclear .

Dado que los mesones están compuestos de quarks, participan tanto en la interacción débil como en la fuerte . Los mesones con carga eléctrica neta también participan en la interacción electromagnética . Se clasifican según su contenido de quarks, momento angular total , paridad y otras propiedades como la paridad C y la paridad G. Si bien ningún mesón es completamente estable, los de menor masa son más estables que los más masivos y resultan más fáciles de observar y estudiar en aceleradores de partículas o en experimentos con rayos cósmicos . Además, suelen ser menos masivos que los bariones, lo que facilita su producción experimental y les permite manifestar fenómenos de alta energía antes que a los bariones. Por ejemplo, el quark encanto se vio por primera vez en el mesón J/Psi ( J/ ψ ) en 1974, [ 1 ] [ 2 ] y el quark fondo en el mesón upsilon ( ϒ ) en 1977. [ 3 ] El quark cima (el último y más pesado quark descubierto hasta la fecha) se observó por primera vez en Fermilab en 1995.

Cada mesón tiene una antipartícula correspondiente (antimesón) donde los quarks son reemplazados por sus antiquarks correspondientes y viceversa. Por ejemplo, un pión positivo ( π +) está formado por un quark arriba y un antiquark abajo; y su antipartícula correspondiente, el pión negativo ( π −), está compuesto por un antiquark arriba y un quark abajo. Aunque los tetraquarks con dos quarks y dos antiquarks pueden considerarse mesones, no se incluyen aquí.

Los símbolos que se encuentran en estas listas son: P ( paridad ), C ( paridad C ), G ( paridad G ), u ( quark arriba ), d ( quark abajo ), s ( quark extraño ), c ( quark encanto ), b ( quark fondo ), I ( isospín ), J ( momento angular total ), Q ( carga ), B ( número bariónico ), S ( extrañeza ), C ( encanto ) y B ' ( fondo ), así como una amplia gama de partículas subatómicas (pase el ratón por encima para ver el nombre).

Tabla resumen

Debido a que esta tabla se derivó inicialmente de resultados publicados y muchos de esos resultados eran preliminares, es posible que hasta 64 de los mesones que aparecen en la siguiente tabla no existan o tengan una masa o números cuánticos incorrectos.

  1. ↑ La paridad C solo es relevante para los mesones neutros.
  2. ↑ Para el caso especial J PC = 1 −− , el ψ se llama J/ ψ
  1. 1 2 A efectos de nomenclatura, la proyección de isospín I 3 se trata como si no fuera un número cuántico de sabor. Esto significa que los mesones cargados tipo pión ( mesones π ± , a ± , b ± y ρ ± ) siguen las reglas de los mesones sin sabor, aunque no sean verdaderamente "sin sabor".

Los mesones nombrados con la letra "f" son mesones escalares (a diferencia de un mesón pseudoescalar), y los mesones nombrados con la letra "a" son mesones axiales vectoriales (a diferencia de un mesón vectorial ordinario), también conocidos como mesones isoescalares vectoriales, mientras que las letras "b" y "h" se refieren a mesones axiales vectoriales con paridad positiva, paridad C negativa y números cuánticos I G de 1 + y 0 − respectivamente. [ 5 ]

Los mesones "f", "a", "b" y "h" no aparecen en las tablas siguientes y su estructura interna y contenido de quarks son objeto de investigación continua. [ 6 ] [ 7 ] La partícula descrita en la tabla anterior como f 0 (500) se ha conocido históricamente con otros dos nombres: f 0 (600) y σ (sigma). [ 8 ]

En un artículo de revisión de 2017 del Particle Data Group se establece un conjunto completo de convenciones de nomenclatura de mesones, que también contiene una tabla que relaciona los nombres comunes anteriores a 2016 con las nuevas convenciones de nomenclatura estándar del Particle Data Group para los mesones XYZ. [ 9 ]

Propiedades del mesón

A continuación se detallan todos los mesones pseudoescalares ( J P = 0 − ) y vectoriales ( J P = 1 − ) conocidos y predichos.

Las propiedades y el contenido de quarks de las partículas se muestran en la tabla a continuación; para las antipartículas correspondientes, basta con sustituir los quarks por antiquarks (y viceversa) e invertir el signo de Q , B , S , C y B ′. Las partículas marcadas con un asterisco (*) junto a su nombre han sido predichas por el Modelo Estándar , pero aún no se han observado. Los valores en rojo no han sido confirmados experimentalmente, pero son predichos por el modelo de quarks y concuerdan con las mediciones.

mesones pseudoescalares

[a] ^ El maquillaje es inexacto debido a las masas de quarks no nulas. [b] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión τ = ⁠ ħ / Γ ⁠ en su lugar. [c] ^ Autoestado fuerte . No hay una vida útil definida (ver notas sobre kaones más abajo). [d] ^ La masa del K 0 L y del K 0 S se da como la del K 0  Sin embargo, se sabe que existe una diferencia entre las masas de K 0 L y K 0 S del orden de Existe 2,2 × 10 −11 MeV/ c 2. [ 19 ] [e] ^ Autoestado débil . Falta un pequeño término que viola CP (ver notas sobre kaones neutros más abajo).

mesones vectoriales

[f] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se proporciona la conversión τ = ⁠ ħ / Γ ⁠ . [g] ^ El valor exacto depende del método utilizado. Consulte la referencia proporcionada para obtener más detalles.  

Notas sobre kaones neutros

Hay dos complicaciones con los kaones neutros : [ 38 ]

Cabe señalar que estos problemas también existen en principio para otros mesones neutros con sabor ; sin embargo, los autoestados débiles se consideran partículas separadas solo para los kaones debido a sus tiempos de vida drásticamente diferentes. [ 38 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ JJ Aubert et al. (1974)
  2. ↑ JE Augustin et al. (1974)
  3. ↑ SW Herb et al. (1977)
  4. ↑ KA Oliva y col . (2024): Tabla resumen de mesones
  5. ↑ Chen, Kan; Pang, Cheng-Qun; Liu, Xiang; Matsuki, Takayuki (2015). "Mesones vectoriales axiales ligeros". Physical Review D . 91 (7) 074025. arXiv : 1501.07766 . Bibcode : 2015PhRvD..91g4025C . doi : 10.1103/PhysRevD.91.074025 .
  6. ↑ Tanabashi, M.; et al. (Particle Data Group) (2018). "Revisión de mesones escalares" (PDF) . Physical Review D. 98 ( 3) 030001. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T . doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . hdl : 11384/78286 . 
  7. ^ Van Beveren, E.; Rupp, G. (2007). "Mesones de vectores escalares y axiales". Revista física europea A. 31 (4): 468. arXiv : hep-ph/0610199 . Código Bib : 2007EPJA...31..468V . doi : 10.1140/epja/i2006-10186-5 .
  8. ↑ Peláez, JR (2016). "De la controversia a la precisión en el mesón sigma: Una revisión sobre el estado de la resonancia no ordinaria f 0 (500)". Physics Reports . 658 : 1– 111. arXiv : 1510.00653 . Bibcode : 2016PhR...658....1P . doi : 10.1016/j.physrep.2016.09.001 . S2CID 118569293 . La existencia y las propiedades del mesón sigma han sido controvertidas durante casi seis décadas, a pesar de desempeñar un papel central en la simetría quiral espontánea de QCD o en la atracción nucleón-nucleón. Esta controversia también se ha alimentado por las fuertes indicaciones de que no es un mesón quark-antiquark ordinario. 
  9. ↑ Patrignani, C.; et al. (Particle Data Group) (2016). "Revised naming-scheme for hadrons". Chin. Phys. C . 40 : 100001. "Actualización de 2017" (PDF) .
  10. ↑ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – π ±
  11. ↑ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – π 0
  12. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – η
  13. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – η ′
  14. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ηdo
  15. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ηb
  16. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K ±
  17. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K 0
  18. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – K 0 S
  19. 1 2 K.A. Olive et al . (2014): Listados de partículas – K 0 L
  20. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D ±
  21. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D 0
  22. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D ± s
  23. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B ±
  24. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B 0
  25. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B 0 s
  26. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B ± c
  27. 1 2 K.A. Olive et al . (2014): Listados de partículas – ρ
  28. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ω (782)
  29. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ϕ
  30. ↑ KA Oliva y col . (2014): Listados de partículas – J/Ψ
  31. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – ϒ (1S)
  32. 1 2 K.A. Olive et al . (2014): Listados de partículas – K ∗(892)
  33. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D ∗ ±(2010)
  34. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D ∗ 0(2007)
  35. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – D ∗ ± s
  36. 1 2 K.A. Olive et al . (2014): Listados de partículas – B ∗
  37. ↑ KA Olive et al . (2014): Listados de partículas – B ∗ s
  38. 1 2 J.W. Cronin (1980)

Bibliografía

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  • Grupo de Datos de Partículas : La Revisión de la Física de Partículas ; pdgLive – Tabla Resumen de Mesones
  • Mesones hechos pensables , una visualización interactiva que permite comparar propiedades físicas.