Ро-мезон

Ро-мезон - короткоживуча адронна елементарна частинка, що являє собою ізоспіновий триплет, три стани якого є ρ^+
, ρ^0
і ρ^−
. Після піонів та каонів, ро-мезони є найлегшими сильно-взаємодіючими частинками з масою приблизно 770 МеВ для всіх трьох станів. Невелика різниця в масах повинна ρ^+
і ρ^0
повинна була б виникати за рахунок електромагнітної власної енергії частинок, а також через порушення ізоспінової симетрії яке з'являється через різницю мас легких кварків, тим не менш, нинішня експериментальний межа показує що ця різниця мас становить не більше 0.7 МеВ. Вперше ро-мезони були отримані в 1961 році, зразу в кількох лабораторіях.

Ро-мезони мають дуже короткий час життя, і їх ширина розпаду становить близько 145 MeV з тією особливістю, що ширина розпаду не описується формулою Брейта-Вігнера. Основний канал розпаду ро-мезонів на пару піонів має ймовірність 99%. Нейтральний ро-мезон може розпадатися на пару електрон-позитрон чи мюон-антимюон, що трапляється з ймовірністю 5×10^−5. Цей розпад нейтрального ро на лептони може інтерпретуватися як змішування між фотоном і ро. У принципі, заряджені ро-мезони замішуються з слабкими векторними бозонами і що може привести до розпаду на електрон чи мюон + нейтрино; однак, це ніколи не спостерігалось.

В De Rujula–Georgi–Glashow описі адронів, ро-мезон інтерпретується як зв'язаний стан кварка і антикварка і є збудженою версією піона. На відміну від піона, ро-мезон має спін j = 1 (це векторний мезон) і значно більшу масу. Ця значна різниця в масах між піонами та ро-мезонами пов'язана з великою надтонкою взаємодією між кварком та антикварком. Основним недоліком De Rujula–Georgi–Glashow опису є те, що він пояснює легкість піона як випадковість а не як наслідок порушення кіральної симетрії.

Ро-мезони

Назва частинки	Частинка	Античастинка	Кварковий склад[1]	Маса спокою (MeV/c^2)	I^G	J^PC	S	C	B'	Час життя (с)	Основні канали розпаду (>5% розпадів)
Заряджений ро-мезон[2]	ρ^+ (770)	ρ^− (770)	u d	775.4±0.4	1^+	1^−	0	0	0	~4.5×10^−24^[a]^[b]	π^± + π^0
Нейтральний ро-мезон[2]	ρ^0 (770)	вона ж сама	${\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,}$	775.49±0.34	1^+	1^−−	0	0	0	~4.5×10^−24^[a]^[b]	π^+ + π^−

^[a] ↑  PDG-доповідь дає резонансну ширину (Γ). Тут приведена обернена величина τ = ħ⁄Γ .
^[b] ↑  Точне значення залежить від використовуваного методу. Деталі за посиланням.

Примітки

1. C. Amsler et al. (2008): Quark Model [Архівовано 30 липня 2011 у Wayback Machine.]
2. C. Amsler et al. (2008): [[https://web.archive.org/web/20170130215629/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf Архівовано 30 січня 2017 у Wayback Machine.] Particle listings – ρ]