Rezonanciák

Rezonancia (rezonon [1] ) - a hadronok rövid élettartamú gerjesztett állapotai . A legtöbb ismert részecske rezonancia.

A rezonanciák élettartama 10 -22 -10 -24 s, ezért közvetlenül nem figyelhetők meg a detektorokon lévő nyomok formájában . Ezeket csúcsként határozzuk meg a teljes másodlagos részecsketermelés keresztmetszetében:

\sigma (E)=\sigma _{0}{\frac {\left({\frac {\Gamma }{2}}\right)^{2}}{(E-E_{0})^{2 }+\left({\frac {\Gamma }{2}}\jobbra)^{2}}}

A maximális keresztmetszet az energiával és a szélességgel való rezonanciának felel meg . A rezonancia energiaegységekben kifejezett szélessége megfelel az átlagos élettartamának : $\sigma (E_{0})=\sigma _{0}$ $E_{0}$ $\Gamma$ $\tau$

\tau ={\frac {\hbar }{\Gamma ))

A rezonanciák hasonlóak az atom gerjesztett állapotaihoz: amikor egy elektron energiát nyel el és egy másik magasabb energiaszintre mozog . Hasonló gerjesztett állapotok, az úgynevezett izomerek , az atommagokban is léteznek. Mint az elektron az atomban vagy a nukleon az atommagban, a kvarkok is megfelelő mennyiségű energiát kapva egy másik energiaszintre kerülnek. A közönséges ( metastabil ) részecskék ebben az esetben a kvarkrendszer alapállapotai. Ennek megfelelően a rezonanciák spektrális kifejezésekkel írhatók le , ahol: $n^{{2S+1}}L_{J}$

$n$ a fő kvantumszám ,
$S$ - spin kvantumszám (0 vagy 1 - mezonok, 1 ⁄ 2 vagy 3 ⁄ 2 - barionok),
$L$ az orbitális kvantumszám ,
$J=|L\pm S|$ a belső kvantumszám (magának a rezonancia spinjének felel meg).

Ellentétben az atomon belüli elektromos térrel, amelynek elmélete meglehetősen egyszerű, a kvarkok a gluonmezőben vannak , amelynek kiszámítása meglehetősen nehéz. Ezért rendkívül nehéz előre megjósolni egy kvarkrendszer gerjesztési spektrumát, bár a legtöbb esetben jól leírja a Regge-pólusok elmélete [2] . Szintén a rezonanciák között a tiszta és állapotok mellett további kvarkokkal ( tetraquark , pentaquark ) és gluonszennyeződésekkel (ragasztógolyóval) rendelkező rendszerek is találhatók . Ebben a tekintetben minden új rezonancia még mindig egyfajta meglepetés a fizikusok számára. $q{\tilde {q}}$ $qqq$

A rezonanciák nómenklatúrája

A rezonanciákat közönséges részecskéknek jelöljük, de tömegük MeV -ben a zárójelben lévő szimbólum után van feltüntetve . Korábban a rezonancia szimbólumot csillaggal egészítették ki , de ma már ritkán használják.

A semleges mezonok, tetrakvarkok, egzotikus mezonok és rezonanciáik esetében a következő jelölést alkalmazzuk: [3]

$én$	Kvark összetétele	(0, 1…) − +	(0, 1…) + −	(0, 1…) − −	(0, 1…) + +
$én$	Kvark összetétele	J PC
$I=1$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ és ${\mathrm {d{\tilde {d))))$	$\pi$	$b$	$\rho$	$a$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\Pi _{c}$	$Z_{c}$	$R_{c}$	$W_{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	${\displaystyle \Pi _{b))$	${\displaystyle Z_{b))$	${\displaystyle R_{b))$	${\displaystyle W_{b))$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	${\displaystyle \Pi _{t))$	${\displaystyle Z_{t))$	$R_{t}$	$W_{t}$
$I=0$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ és /vagy ${\mathrm {d{\tilde {d))))$ ${\mathrm {s{\tilde {s))))$	$\eta ,\eta '$	$h, h'$	$\omega ,\phi$	$f,f'$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\eta_{c}$	$h_{c}$	$J/\psi ,\psi$	$\chi _{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	$\eta _{b}$	$h_{b}$	$\Upsilon$	$\chi _{b}$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	$\eta _{t}$	$h_{t}$	$\theta$	$\chi _{t}$

Jegyzetek

↑ Kvarkok elmélete, 1971 , p. 5.
↑ V.V. Anisovics. Kvark -antikvark állapotok és egzotikus mezonok rendszerezése // Uspekhi fizicheskikh nauk : zhurnal. - 2004. - január ( 174. évf. , 1. szám ). – 49–72 . - doi : 10.3367/UFNr.0174.200401d.0049 . (Orosz)
↑ A hadronok elnevezési sémája . Letöltve: 2021. február 24. Az eredetiből archiválva : 2021. március 20. (határozatlan)

Irodalom

Rezonanciák - cikk a Physical Encyclopedia -ból
Kokkede Ya. A kvarkok elmélete. — M .: Mir , 1971. — 341 p.