Mezony
UWAGA: TA PODSTRONA MOŻE ZAWIERAĆ TREŚCI PRZEZNACZONE TYLKO DLA OSÓB PEŁNOLETNICH
Przeczytaj także...
Kwark t (ang. top, true), kwark wysoki, kwark prawdziwy (w literaturze popularnonaukowej), inaczej zwany szczytowym lub wierzchnim – kwark należący do trzeciej generacji cząstek elementarnych. Jest najcięższym znanym kwarkiem. Jego masa jest na tyle duża, że pojedynczy kwark t potrafi się rozpaść (aby było to możliwe masa kwarka musi być większa niż bozonu W).Mezon ϒ (ypsilon, fizycy zazwyczaj wymawiają jako "upsilon") – ciężki mezon wektorowy, złożony z kwarku i antykwarku spodniego (zwanego też pięknym) b. Historycznie była to pierwsza odkryta cząstka zawierająca kwark trzeciej generacji.
Parzystość w fizyce to własność zmiany znaku funkcji falowej lub pola kwantowego przy zmianie znaku jednego z jej argumentów: współrzędnych przestrzeni (P), kierunku upływu czasu (T), ładunku elektrycznego (C) lub innych.
Kwark t (ang. top, true), kwark wysoki, kwark prawdziwy (w literaturze popularnonaukowej), inaczej zwany szczytowym lub wierzchnim – kwark należący do trzeciej generacji cząstek elementarnych. Jest najcięższym znanym kwarkiem. Jego masa jest na tyle duża, że pojedynczy kwark t potrafi się rozpaść (aby było to możliwe masa kwarka musi być większa niż bozonu W).Mezon ϒ (ypsilon, fizycy zazwyczaj wymawiają jako "upsilon") – ciężki mezon wektorowy, złożony z kwarku i antykwarku spodniego (zwanego też pięknym) b. Historycznie była to pierwsza odkryta cząstka zawierająca kwark trzeciej generacji.
Parzystość w fizyce to własność zmiany znaku funkcji falowej lub pola kwantowego przy zmianie znaku jednego z jej argumentów: współrzędnych przestrzeni (P), kierunku upływu czasu (T), ładunku elektrycznego (C) lub innych.
Mezony – cząstki elementarne należące do hadronów, o liczbie barionowej B=0 oraz spinach całkowitych. Mezony zbudowane są z par kwark-antykwark, co jest związane z tym, że wypadkowy ładunek kolorowy cząstki musi być równy zeru (antykwark posiada antykolor kwarku). Wewnętrzna geometria mezonu może być określona poprzez geometrię Bolyai-Łobaczewskiego i przypuszczalnie ma, tak jak grawitacja, naturę geometryczną.
Geometria hiperboliczna (zwana także geometrią siodła, geometrią Łobaczewskiego lub geometrią Bolyaia-Łobaczewskiego) – jedna z geometrii nieeuklidesowych.Mezon ρ (rho) – typ rezonansów mezonowych zawierających kwarki górne i dolne o izospinie 1, ujemnej parzystości P i ujemnej parzystości C. ρ i ρ są nawzajem swoimi antycząstkami, a ρ jest własną antycząstką.
Historycznie nazwa mezon dotyczyła cząstek o masie pośredniej (po grecku mesos – pośredni) między masą elektronu a masą protonu. Obecnie do mezonów zalicza się także wiele rezonansów o masach większych od masy protonu.
Do metatrwałych (trwałych ze względu na oddziaływanie silne) mezonów należą mezony π (piony), K (kaony), η, D i B, a do rezonansów mezonowych mezony ρ, ω, φ, J/ψ i Υ, przy czym zgodnie z regułą OZI lekkie stany mezonów ψ i Υ są jednak stosunkowo trwałe.
Wszystkie metatrwałe mezony mają spin 0 i parzystość – chociaż dla B nie jest to pewne.
Reguła OZI – reguła, według której silne rozpady mezonów związane z nieciągłymi liniami kwarkowymi są tłumione. Została sformułowana po raz pierwszy przez Susumu Okubo, George’a Zweiga i Jugoro Izukę w latach 60. XX wieku.Hadrony – grupa silnie oddziałujących cząstek elementarnych złożonych z kwarków bądź gluonów. Wyróżnia się stany złożone z samych kwarków (mezony, bariony, tetrakwarki, pentakwarki itd.), samych gluonów (kule gluonowe) oraz kwarków i gluonów (hybrydy mezonowe, hybrydy barionowe itd.). Pierwszymi odkrytymi hadronami były bariony (trzy kwarki albo trzy antykwarki) i mezony (jeden kwark i jeden antykwark). Właściwością hadronów jest ich liczba barionowa oraz całkowity ładunek elektryczny, choć budujące je kwarki i antykwarki mają ładunki ułamkowe. Hadrony, będące stanami związanymi, same mogą tworzyć stany związane - są to jądro atomowe, hiperjądro, atom hadronowy (jądro atomowe z orbitującym wokół nim hadronem), molekuła hadronowa (np. pionium) czy gwiazda neutronowa.
Jądro atomowe, interpretowane jako stany związane barionów, istnieje wskutek wymiany mezonów między barionami.
Historia[ | edytuj kod]
W 1935 Hideki Yukawa opublikował teorię silnych oddziaływań jądrowych, która przewidywała istnienie cząstek o masie pośredniej między protonem a elektronem. Proponowano dla nich takie nazwy, jak barytron, yukon, mesotron, meson. W 1936 Carl David Anderson odkrył cząstkę o odpowiedniej masie, dzisiaj nazywaną mionem, ale jej własności nie odpowiadały przewidywaniom teorii. Przewidywaną cząstkę, dziś nazywaną mezonem π albo pionem, odkrył Cecil Frank Powell.
Bariony – w fizyce cząstek elementarnych rodzina cząstek elementarnych silnie oddziałujących fermionów (o spinie połówkowym). Bariony są podrodziną cząstek silnie oddziałujących nazywanej hadronami. Barionem jest proton czy neutron wspólnie nazywane nukleonami.Bomba mezonowa (ang. meson bomb, ros. мезонная бомба) – hipotetyczna broń jądrowa, której działanie miało być oparte na wykorzystaniu energii mezonów, hadronowych cząstek subatomowych złożonych z kwarków i antykwarków. Jej stworzenie postulowano już w latach 40. XX wieku i, zgodnie z założeniami, miała eksplodować z siłą wielokrotnie przekraczającą znane ówcześnie bomby jądrowe. W rzeczywistości stworzenie takiej bomby ani ówcześnie, ani w czasach późniejszych nie wydawało się naukowcom możliwe, a w wydanej w 1968 roku książce o fizyce cząstek M. Stanley Livingston opisał ewentualne prace nad stworzeniem bomby mezonowej jako „równie niepoważne, co badania nad silnikiem na antymaterię czy hipernapędem dla statków kosmicznych”.
Nazewnictwo[ | edytuj kod]
Mezony pozbawione zapachu – różne możliwości i odpowiednie symbole są podane w tabeli:
Mezony obdarzone zapachem:
Uwagi[ | edytuj kod]
- Zauważ, że niektóre kombinacje są zabronione: 0, 0, 1, 2, 3...
- Pierwszy rząd zawiera tryplety izospinowe: π, π, π itp.
- Drugi rząd zawiera pary elementów: φ to prawdopodobnie stan ss, a ω to stan uu + dd. W innych wypadkach nie jest znany dokładny skład, więc prim jest użyty dla rozróżnienia.
- Z powodów historycznych, stan 1³S1 mezonu ψ nazywa się J/ψ
- Symbol tej grupy stanów to wielki ypsilon (może wyglądać jak igrek przy niektórych czcionkach)
- Mezony zawierające kwark szczytowy nie istnieją z powodu jego zbyt krótkiego czasu życia, ale są zarezerwowane symbole dla nich.
Przypisy[ | edytuj kod]
- Donald H. Perkins: Wstęp do fizyki wysokich energii. Wyd. II. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 100-104, 122-123. ISBN 83-01-14246-4.
- Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych, część 2 (pol.). [dostęp 2010-01-23].
- Naming scheme for hadrons (ang.). PDG. [dostęp 2011-10-30].
Zobacz też[ | edytuj kod]
Linki zewnętrzne[ | edytuj kod]
Mezony – cząstki elementarne należące do hadronów, o liczbie barionowej B=0 oraz spinach całkowitych. Mezony zbudowane są z par kwark-antykwark, co jest związane z tym, że wypadkowy ładunek kolorowy cząstki musi być równy zeru (antykwark posiada antykolor kwarku). Wewnętrzna geometria mezonu może być określona poprzez geometrię Bolai-Łobaczewskiego i przypuszczalnie ma, tak jak grawitacja, naturę geometryczną.Kolor lub ładunek kolorowy – liczba kwantowa wprowadzona, by rozróżnić kwarki znajdujące się w tym samym stanie spinowym.
Warto wiedzieć że... beta
Kwark – cząstka elementarna, fermion mający ładunek koloru (czyli podlegający oddziaływaniom silnym). Według obecnej wiedzy cząstki elementarne będące składnikami materii można podzielić na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią kwarki, drugą grupą są leptony. Każda z tych grup zawiera po sześć cząstek oraz ich antycząstki, istnieje więc sześć rodzajów kwarków oraz sześć rodzajów antykwarków.
Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.
Spin – moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych.
Miony to nietrwałe cząstki elementarne należące do kategorii leptonów. Występują w dwóch stanach ładunkowych (będących wzajemnie antycząstkami) μ i μ. Masa mionu wynosi 105,66 MeV/c², gdzie c - prędkość światła w próżni, okres połowicznego zaniku jest równy 1,5 mikrosekundy (średni czas życia τ=2,2×10 s). Rozpadają się najczęściej na elektron, antyneutrino elektronowe oraz neutrino mionowe (µ odpowiednio na pozyton, neutrino elektronowe i antyneutrino mionowe). Należą do drugiej generacji cząstek elementarnych i wykazują pokrewieństwo z elektronem, tzn. posiadają takie same własności co elektron, z wyjątkiem około 207 razy większej masy.
Siły jądrowe - siły, które wiążą ze sobą protony i neutrony w jądrze atomowym. Są szczególnym przypadkiem oddziaływań silnych.
Zapach – jedna z liczb kwantowych przypisywanych elementarnym fermionom materii - kwarkom i leptonom. Zapach jest zachowywany w oddziaływaniach silnych i elektromagnetycznych, nie jest natomiast zachowany w oddziaływaniach słabych. Oznacza to, że tylko w oddziaływaniach słabych może następować zmiana zapachu kwarków i leptonów.
Kaon (mezon K) – najlżejsza cząstka o niezerowej dziwności, mezon K jest bozonem o spinie 0. Antycząstką kaonu jest antykaon.