Un mesón es, en física de partículas , una partícula compuesta (es decir, no elemental ) formada por un número par de quarks y antiquarks .
El término "mesón" proviene del griego μέσον , mesón , que significa "el medio, la medida correcta".
Los mesones son hadrones con espín entero y, por lo tanto, pertenecen a la familia de los bosones .
En el modelo estándar , los mesones son compuestos de un número par de quarks y antiquarks . Todos los mesones conocidos actualmente son partículas virtuales , su vida útil es muy corta.
La familia de mesones está formada por:
Los quarks de valencia de un mesón pueden existir como una superposición de estados de sabor ; por ejemplo, el pión neutro π 0 no se forma a partir de un par arriba- anti- arriba o abajo- antidow, sino a partir de una superposición de los dos. Los mesones pseudoescalares (espín 0 y paridad impar) tienen una energía mínima para romperse, su quark tiene un espín opuesto, mientras que los mesones vectoriales (espín 1) tienen dos quark con espín paralelo.
Todos los mesones son inestables y tienen una vida útil media muy corta.
Esta tabla presenta las características de algunos mesones. No es exhaustivo.
| Familia | Símbolo | Antipartícula | Quarks | Girar |
Masa ( MeV / c 2 ) |
S | VS | B |
Vida ( s ) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Empeñar | π + | π - | ud̄ | 0 | 139,6 | 0 | 0 | 0 | 2,60 × 10 −8 |
| π - | π + | ūd | 0 | 139,6 | 0 | 0 | 0 | 2,60 × 10 −8 | |
| π 0 | Él mismo | (uū - dd̄) / √2 | 0 | 135,0 | 0 | 0 | 0 | 0,83 × 10 −16 | |
| Kaon | K + | K - | nosotros | 0 | 493,7 | +1 | 0 | 0 | 1,24 × 10 −8 |
| K - | K + | nosotros | 0 | 493,7 | -1 | 0 | 0 | 1,24 × 10 −8 | |
| K 0 | K̄ 0 | ds̄ | 0 | 497,7 | +1 | 0 | 0 | - | |
| K S 0 | K S 0 | (ds̄ - sd̄) / √2 | 0 | 497,7 | - | 0 | 0 | 0,89 × 10 −10 | |
| K L 0 | K L 0 | (ds̄ + sd̄) / √2 | 0 | 497,7 | - | 0 | 0 | 5,2 × 10 −8 | |
| Eta | η 0 | Él mismo | (uū + dd̄ - 2ss̄) / √6 | 0 | 548,8 | 0 | 0 | 0 | 5,0 × 10 −19 |
| η ' | Él mismo | (uū + dd̄ - ss̄) / √3 | 0 | 957,8 | 0 | 0 | 0 | 3,39 × 10 −21 | |
| η c | Él mismo | cc - | 0 | 2 980,3 | 0 | 0 | 0 | 2,30 × 10 −23 | |
| η b | Él mismo | bb - | 0 | 9.390,9 | 0 | 0 | 0 | - | |
| Rho | ρ + | ρ - | ud̄ | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 |
| ρ - | ρ + | ūd | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 | |
| ρ 0 | Él mismo | (uū - dd̄) / √2 | 1 | 770 | 0 | 0 | 0 | 0,4 × 10 −23 | |
| Fi | φ | Él mismo | ss̄ | 1 | 1.020 | 0 | 0 | 0 | 20 × 10 −23 |
| D | D + | D - | CD | 0 | 1.869,4 | 0 | +1 | 0 | 10,6 × 10 −13 |
| D - | D + | CD | 0 | 1.869,4 | 0 | -1 | 0 | 10,6 × 10 −13 | |
| D 0 | D̄ 0 | cū | 0 | 1.864,6 | 0 | +1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
| D̄ 0 | D 0 | c̄u | 0 | 1.864,6 | 0 | -1 | 0 | 4,2 × 10 −13 | |
| D S + | D S - | cs̄ | 0 | 1,969 | +1 | +1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
| D S - | D S + | c̄s | 0 | 1,969 | -1 | -1 | 0 | 4,7 × 10 −13 | |
| J / Ψ | J / ψ | Él mismo | CC | 1 | 3096,9 | 0 | 0 | 0 | 7,2 × 10 −21 |
| B | B + | B - | ub̄ | 0 | 5.279 | 0 | 0 | +1 | 1,5 × 10 −12 |
| B - | B + | ūb | 0 | 5.279 | 0 | 0 | -1 | 1,5 × 10 −12 | |
| B 0 | B 0 | db̄ | 0 | 5.279 | 0 | 0 | +1 | 1,5 × 10 −12 | |
| Upsilon | ϒ | Él mismo | cama y desayuno | 1 | 9.460,4 | 0 | 0 | 0 | 1,3 × 10 −20 |
Antes del descubrimiento de los quarks, se consideraba que los mesones eran los vectores de interacción fuerte . En particular, la interacción entre nucleones se puede interpretar como el intercambio de piones virtuales, proporcionando la parte atractiva del potencial Yukawa .
El primer mesón descubierto fue el pión , en 1947 (el muón , descubierto en 1936, se llamó inicialmente "mesón µ", pero luego fue reconocido como un leptón ). Inicialmente, Hideki Yukawa llamó a estas partículas "mesotrones", pero Werner Heisenberg , cuyo padre era profesor de griego en la Universidad de Munich, le señaló que el término griego mesos no tenía tr , de ahí el término "mesón". .
En la década de 1950 , los físicos estudiaron las "lluvias" de mesones producidas por colisiones nucleón-nucleón de muy alta energía e identificaron dos grandes familias de mesones, una correspondiente respectivamente a la teoría de Heisenberg y la otra a la teoría de Fermi .