Фи-мезон - Phi meson - Wikipedia

Не путать с Φ⁻⁻, ранее считалось пентакварк.

фи-мезон

Диаграмма Фейнмана наиболее распространенных ϕ распад мезона
Сочинение	ϕ^0 : s s
Статистика	Бозонный
Взаимодействия	Сильный, Слабый
Символ	ϕ , ϕ^0
Античастица	Себя
Масса	1019.461±0,020 МэВ /c^2
Электрический заряд	0

В физика элементарных частиц, то фи-мезон или же
ϕ
мезон это вектор мезон сформированный из странный кварк и странный антикварк. Это было
ϕ
необычная склонность мезона распадаться на
K⁰
и
K⁰
что привело к открытию Правило OZI. Он имеет массу 1019.461±0.020 МэВ /c² и средняя продолжительность жизни 1.55±0.01 × 10⁻²²s.

Характеристики

Наиболее распространенные режимы распада
ϕ
мезон
K⁺

K⁻
в 48.9%±0.5%,
K⁰
_S
K⁰
_L в 34.2%±0.4%, и различные неразличимые комбинации
ρ
s и пионы в 15.3%±0.3%.^[1] Во всех случаях он распадается через сильная сила. Пионный канал наивно был бы доминирующим каналом распада, потому что коллективная масса пионов меньше, чем у каонов, что делает его энергетически выгодным; тем не менее, он подавляется правилом OZI.

Имя частицы	Частицы символ	Античастица символ	Кварк содержание	Масса покоя (МэВ /c^2)	яграмм	JпC	S	C	B '	Средняя продолжительность жизни (s )	Обычно распадается на (> 5% распадов)
Фи-мезон[2]	ϕ (1020)	Себя	s s	1,019.461 ± 0.020	0^−	1^−−	0	0	0	1.55 ± 0.01 × 10^−22[f]	K^+ + K^− или же K^0 S + K^0 L или же ( ρ + π ) / ( π^+ + π^0 + π^− )

Кварковый состав
ϕ
мезон можно рассматривать как смесь между
s

s
,
ты

ты
, и
d

d
заявляет, но это очень почти чистый
s

s
государственный.^[3] Это можно показать, разложив волновая функция из
ϕ
на составные части. Мы видим, что
ϕ
и
ω
мезоны - это смесь SU (3) волновые функции следующим образом.

${\displaystyle \phi =\psi _{8}\cos \theta -\psi _{1}\sin \theta }$,

${\displaystyle \omega =\psi _{8}\sin \theta +\psi _{1}\cos \theta }$,

куда

${\displaystyle \theta }$ - угол смешивания нонет,

${\displaystyle \psi _{8}={\frac {u{\overline {u}}+d{\overline {d}}-2s{\overline {s}}}{\sqrt {6}}}}$ и

${\displaystyle \psi _{1}={\frac {u{\overline {u}}+d{\overline {d}}+s{\overline {s}}}{\sqrt {3}}}}$.

Угол смешения, при котором компоненты полностью разъединяются, может быть рассчитан как примерно 35,3˚. Угол смешивания
ϕ
и
ω
состояний рассчитывается исходя из масс каждого состояния примерно 35, что очень близко к максимальной развязке. Следовательно
ϕ
мезон почти чистый
s

s
государственный.^[3]

История

Существование
ϕ
мезон был впервые предложен японским американским физиком частиц, Дж. Дж. Сакураи, в 1962 г. как резонансное состояние между
K⁰
и
K⁰
.^[4] Он был обнаружен позже в 1962 году Коннолли и др. в 20-дюймовой водородной пузырьковой камере на Синхротрон с переменным градиентом (AGS) в Брукхейвенская национальная лаборатория в Аптаун, Нью-Йорк пока они учились
K⁻

п⁺
столкновения примерно с 2,23 ГэВ /c.^[5][6] По сути, реакция включала пучок
K⁻
s ускоряется до высоких энергий для столкновения с протонами.

В
ϕ
мезон имеет несколько возможных режимов распада. Наиболее энергетически предпочтительный режим включает
ϕ
мезон распадается на 3 пионы, чего наивно ожидать. Однако вместо этого мы наблюдаем, что он чаще всего распадается на 2 каоны.^[7] С 1963 по 1966 год 3 человека, Сусуму Окубо, Джордж Цвейг и Jugoro Iizuka, каждый независимо предложил правило для объяснения наблюдаемого подавления 3-пионного распада.^[8][9][10] Это правило теперь известно как правило OZI и также является общепринятым объяснением необычно долгого срока службы
Дж / ψ
и
ϒ
мезоны.^[7] А именно в среднем они длятся ~ 7 × 10⁻²¹ s и ~ 1.5 × 10⁻²⁰ s соответственно.^[7] Это сравнивается с нормальным средним временем жизни мезона, распадающегося под действием сильного взаимодействия, которое имеет порядок 10⁻²³ s.^[7]

В 1999 г.
ϕ
фабрика названа DAFNE (или DA
ϕ
NE, поскольку F означает "
ϕ
Фабрика ») начал работу по изучению распада
ϕ
мезон в Фраскати, Италия.^[6] Он производит
ϕ
мезоны через электрон -позитрон столкновения. Он имеет множество детекторов, в том числе Детектор KLOE который находился в эксплуатации в начале своей эксплуатации.

Рекомендации

1. Накамура, К .; и другие. "Списки частиц -
   ϕ
   " (PDF). Получено 5 мая 2017.
2. Танабаши, М .; и другие. "Списки частиц -
   ϕ
   ". Получено 17 февраля 2019.
3. Накамура, К. «14. Модель кварка» (PDF). Получено 5 мая 2017.
4. Сакураи, Дж. Дж. (1 декабря 1962 г.). «Возможное существование векторного мезона с T = 0 при энергии 1020 МэВ». Письма с физическими проверками. С. 472–475. Bibcode:1962ПхРвЛ ... 9..472С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.9.472. Получено 5 мая 2017.
5. Connolly, P.L .; Hart, E.L .; Lai, K. W .; Лондон, G .; Moneti, G.C .; Rau, R. R .; Samios, N.P .; Skillicorn, I.O .; Ямамото, С. С .; Goldberg, M .; Гундзик, М .; Leitner, J .; Лихтман, С. (15 апреля 1963 г.). «Существование и свойства
   ϕ
   Мезон ». Письма с физическими проверками. С. 371–376. Bibcode:1963ПхРвЛ..10..371С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.10.371. Получено 5 мая 2017.
6. "K для KLOE ... ... и Z для Zweig - CERN Courier". cerncourier.com. Получено 6 мая 2017.
7. Гриффитс, Дэвид (2008). Введение в элементарные частицы (2-е изд.). Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN  978-3-527-40601-2.
8. С. Окубо, Phys. Lett. 5, 1975 (1963).
9. Г. Цвейг, Отчет ЦЕРН № 8419 / TH412 (1964 г.).
10. Дж. Иидзука, Прог. Теор. Phys. Дополнение 37, 21 (1966).

Смотрите также

• Чармониум
• Список мезонов
• Список частиц
• Кварковая модель