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 Jukawa, 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 ${\displaystyle s=0}$) a vektorové mezony (spiny kvarku a antikvarku mají stejný směr, takže výsledný spin mezonu je ${\displaystyle s=1}$). 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 = 2,6×10⁻⁸ s
  • π⁰, (1/√2)(uu-dd), τ = 8,4×10⁻¹⁷ s
• Mezony K (kaony)
  • K^±, kvarkové složení us, us, střední doba života τ = 1,238×10⁻⁸ s
  • K⁰, kombinace ds a ds, τ = 9×10⁻¹¹ s pro K 0
    S , τ = 5,12×10⁻⁸ s pro K 0
    L 
• Mezony D
  • D^±, kvarkové složení cd, cd, střední doba života τ = 1040×10⁻¹⁵ s
  • D⁰, D⁰ kvarkové složení cu, cu, τ = 410×10⁻¹⁵ s
• Mezony D_S
  • D ±
    S , kvarkové složení cs, cs, střední doba života τ = 500×10⁻¹⁵ s
• Mezony B
  • B^±, kvarkové složení ub, ub, střední doba života τ = 1,64×10⁻¹² s
  • B⁰, B⁰ kvarkové složení db, db, τ = 1,52×10⁻¹² s
• Mezony B_S
  • B 0
    S , B 0
    S , kvarkové složení sb, sb, střední doba života τ = 1,47×10⁻¹² s
• Mezony B_c
  • B ±
    c , kvarkové složení cb, cb, střední doba života τ = 0,45×10⁻¹² s
• ostatní mezony se velmi rychle rozpadají silnou interakcí, patří proto mezi mezonové rezonance.

Související články

• Hadron
• Boson

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu mezon na Wikimedia Commons
• (anglicky) Známé vlastnosti všech dosud objevených mezonů, výpis aktuální k r. 2011 Archivováno 19. 5. 2012 na Wayback Machine. K. Nakamura et al. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010) and 2011 partial update for the 2012 edition.