Mezon

Mezonový nonet (spin 0)

Mezonový nonet (spin 1)

Mezon je částice, která reaguje na silnou interakci a má nulový nebo celočíselný spin. Mezony jsou tedy současně hadrony a bosony. Někdy se nazývá jako středně těžká částice.

Název

Hideki Yukawa, který částici v roce 1935 předpověděl a v roce 1949 za tento objev obdržel Nobelovu cenu, pro ni navrhl název mesotron. Tento název, vycházející z řeckého mesos (střední) měl vyjadřovat, že jeho hmotnost je mezi hmotností elektronu a protonu. Název upravil Werner Heisenberg vypuštěním „tr“, které přebývalo proti řeckému vzoru.

Vlastnosti

Mezony jsou složené částice, které obsahují vždy jeden kvark a jeden antikvark. Výsledný mezon však musí být bezbarvý, tzn. musí být barevně neutrální částicí.

Podle vzájemné orientace spinů kvarku a antikvarku, z nichž je daný mezon složen, se mezony s nulovým orbitálním momentem hybnosti rozlišují mezony skalární (spin kvarku je orientován opačně než spin antikvarku, takže výsledný spin mezonu je $s=0$) a vektorové mezony (spiny kvarku a antikvarku mají stejný směr, takže výsledný spin mezonu je $s=1$). Existují i mezony s vyšším celočíselným výsledným spinem, spiny kvarků se v nich skládají i s orbitálním momentem hybnosti (např. mezony a₄(2040) a f₄(2050) mají spin 4).

Antičásticemi mezonů jsou částice, v nichž je původní kvark zaměněn odpovídajícím antikvarkem a původní antikvark zaměněn odpovídajícím kvarkem, tedy také mezony, v některých případech totožné s částicí (např. mezony η, h, ω, φ, f, J/ψ). V případě mezonů nelze proto hovořit o antihmotě.

Rozdělení

• Mezony π (piony)
  • π^±, kvarkové složení ud, ud, střední doba života τ = 2,6×10^-8s
  • π⁰, (1/√2)(uu-dd), τ = 8,4×10^-17s
• Mezony K (kaony)
  • K^±, kvarkové složení us, us, střední doba života τ = 1,238×10^-8s
  • K⁰, kombinace ds a ds, τ=9×10^-11s pro K0
    S, τ = 5,12×10^-8s pro K0
    L
• Mezony D
  • D^±, kvarkové složení cd, cd, střední doba života τ = 1040×10^-15s
  • D⁰, D⁰ kvarkové složení cu, cu, τ = 410×10^-15s
• Mezony D_S
  • D±
    S, kvarkové složení cs, cs, střední doba života τ = 500×10^-15s
• Mezony B
  • B^±, kvarkové složení ub, ub, střední doba života τ = 1,64×10^-12s
  • B⁰, B⁰ kvarkové složení db, db, τ = 1,52×10^-12s
• Mezony B_S
  • B0
    S, B0
    S, kvarkové složení sb, sb, střední doba života τ =1,47×10^-12s
• Mezony B_c
  • B±
    c, kvarkové složení cb, cb, střední doba života τ = 0,45×10^-12s
• ostatní mezony se velmi rychle rozpadají silnou interakcí, patří proto mezi mezonové rezonance.

Související články

• Hadron
• Boson

Externí odkazy

• (anglicky) Známé vlastnosti všech dosud objevených mezonů, výpis aktuální k r. 2011. K. Nakamura et al. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010) and 2011 partial update for the 2012 edition.