Exotiska mesoner

Typer av exotiska mesoner

Inte kvarg[ förtydliga ] mesonmodeller inkluderar :

  1. exotiska mesoner , som har en uppsättning kvanttal omöjliga inom kvarkmodellen .
  2. gluonium , som består av enbart gluoner och innehåller inga kvarkar
  3. tetraquarks , som innehåller två separata kvark-antikvarkpar
  4. hybridmesoner , som innehåller ett kvark-antikvarkpar och en eller flera gluoner .

Alla dessa stater kan klassificeras som mesoner eftersom de är hadroner och har noll baryonnummer . Glueballs måste vara aromatiska singlets , det vill säga noll isospin , konstigheter , charm , charm och sanning . Liksom resten av partikeltillstånden definieras de exakt av kvanttal , som är en enkel representation av Poincares symmetri , dvs J PC (där J  är rörelsemängd , P  är inre paritet , C  är laddningsparitet ) och massa. I- mesonens isospin används också för exakt bestämning .

Vanligtvis visas varje meson inom kvarkmodellen som en SU(3) aromatisk nonet  - en oktett och en aromatisk singlett. Det visar sig att limbollen är en extra partikel utanför nonet. Trots den uppenbara enkelheten i beräkningen förblir definitionen av varje resulterande tillstånd som en limklot, tetraquark eller hybridmeson oklar och spekulativ även idag. Även när det råder enighet om att ett av flera tillstånd är en av dessa mesoner utanför kvarkmodellen, är graden av blandning och exakt klassificering föremål för osäkerheter. Ett stort experimentellt arbete görs också för att bestämma kvanttalen för varje tillstånd och verifiera resultatens riktighet. Som ett resultat är alla definitioner utanför kvarkmodellen osäkra och spekulativa. Situationen i slutet av 2004 diskuteras mer ingående nedan .

Gittermodellförutsägelser

Glueball lattice QCD - förutsägelser är ganska robusta, åtminstone när virtuella kvarkar inte tas med i beräkningen . De två lägsta (i massa) tillstånden är:

0 ++ med massa 1611±163 MeV 2 ++ med massa 2232±310 MeV

0 − + och andra exotiska limbollar, såsom 0 − − , förutspås ligga över 2 GeV . Glueballs är nödvändigtvis isoscalars, det vill säga de har isospin I=0 .

Alla hybridmesoner i grundtillstånd - 0 - + , 1 - + , 1 - - och 2 - +  - ligger något under 2 GeV. En hybridmeson med exotiska kvanttal 1 − + ligger vid 1,9±0,2 GeV. De bästa gitterberäkningarna nämner inte blandade mesontillstånd eftersom de inte tar hänsyn till virtuella kvarkar.

0 ++ tillstånd

Hittills har fem isoskalära resonanser identifierats :

f 0 (600) , f 0 (980) , f 0 (1370) , f 0 (1500) och f 0 (1710)

Av dessa definieras f 0 (600) vanligtvis som en σ-meson i kirala modeller . F 0 :s födelse och förfall (1710) visar att det med största sannolikhet också är en meson.

Kandidat för klassificering som limboll

f 0 (1370) och f 0 (1500) kan inte vara mesoner inom ramen för kvarkmodellen, eftersom en av dem är en extra partikel till meson-nonet. Skapandet av ett tillstånd med högre massa i 2 fotonreaktioner , såsom reaktioner 2γ → 2π eller 2γ → 2K , observeras inte. Förfallen ger också en viss anledning att tro att en av dem är en limboll.

Kandidat för klassificering som tetraquark

f 0 (980) definieras av vissa forskare som en meson-tetrakvark tillsammans med I=1 - tillstånden a 0 (980) och Κ * 0 (800) . Två långlivade (”smal” i partikelspektroskopi -jargong ) tillstånd: skalärtillståndet ( 0 ++ ) D sJ (2317) *± och vektorn ( 1 + ) meson D sJ (2460) *± , upptäckt vid CLEO och BaBar , även ibland definierad som tillstånd av en tetraquark. Andra förklaringar är dock möjliga för dessa exempel.

2 ++ tillstånd

Två isoskalära tillstånd, f 2 (1270) och f' 2 (1525) hittades definitivt . Andra stater har ännu inte upptäckts. Därför är det svårt att säga mer om dessa stater.

1 − + exotiska och andra tillstånd

Två exotiska isovektortillstånd π 1 (1400) och π 1 (1600) etableras genom exakta experiment. De är definitivt inte limbollar, men de kan vara tetraquarks eller hybridmesoner.

0 − + π(1800), 1 − − ρ(1900) och 2 − + η 2< (1870) är ganska väldefinierade tillstånd som ibland preliminärt klassificeras som hybridmesoner. Om en sådan klassificering är korrekt stämmer den väl överens med gitterberäkningar som har placerat flera hybridmesoner i detta massintervall.

Se även

Litteratur

Länkar