mesón pseudoescalar

En física de altas energías , un mesón pseudoescalar es un mesón con espín total  0 y paridad impar (generalmente denotado como J ^P = 0 ⁻ ). ^{[ 1 ] [ a ]} ​​Los mesones pseudoescalares se observan comúnmente en la dispersión protón -protón y la aniquilación protón-antiprotón, e incluyen las partículas pión ( π ), kaón ( K ), eta ( η ) y eta prima ( η ′ ), cuyas 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.

El pión ( π ) fue propuesto por primera vez por Yukawa en la década de 1930 como el bosón portador de fuerza primaria del potencial de Yukawa en las interacciones nucleares , ^{[ 2 ]} y posteriormente se observó con una masa casi idéntica a la que él predijo originalmente. En las décadas de 1950 y 1960, los mesones pseudoescalares comenzaron a proliferar y finalmente se organizaron en un multiplete según la llamada " Vía Óctuple " de Murray Gell-Mann . ^{[ 3 ]}

Gell-Mann predijo además la existencia de una novena resonancia en el multiplete pseudoescalar, a la que originalmente denominó X. De hecho, esta partícula fue descubierta posteriormente y ahora se conoce como el mesón eta primo ( η ′ ). ^{[ 4 ]} La estructura del multiplete de mesones pseudoescalares, y también los multipletes bariónicos del estado fundamental, llevaron a Gell-Mann (y a Zweig , independientemente) a crear el conocido modelo de quarks . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

A pesar de que las masas de los mesones pseudoescalares se conocen con gran precisión y son los mesones mejor estudiados y comprendidos, sus propiedades de desintegración, en particular las de eta ( η ) y eta prima ( η ′ ), resultan algo contradictorias con su jerarquía de masas: si bien el mesón η ′ es mucho más masivo que el mesón η , se cree que el mesón η contiene una mayor proporción de quarks extraños y anti-extraños , relativamente pesados, que el mesón η ′, lo cual parece contradictorio. Esta incapacidad del modelo de quarks para explicar esta diferencia de masa se conoce como el " enigma η – η ′ ".

La presencia de un estado η (1405) también introduce la mezcla de glueballs en la discusión. Es posible que los mesones η y η ′ se mezclen con el glueball pseudoescalar que debería ocurrir en algún lugar por encima del glueball escalar en masa, como un estado no mezclado. ^{[ 8 ]} Esta es una de las pocas maneras en que la masa inesperadamente grande de η ′ de957,78  MeV/ c² puede explicarse, en relación con su masa predicha por el modelo alrededor ^de250–300  MeV / c2 ^.

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