Mesó Phi - Wikiwand
For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Mesó Phi.

Mesó Phi

De Viquipèdia

Mesó Phi
Diagrama de Feynman de la desintegració mesònica del mesó Phi
ClassificacióMesó Modifica el valor a Wikidata
Composiciómesonϕ0: s
Estadísticabosons
Grupmesons
Interaccionsforta, feble, gravitacional, electromagnètic
Símbolϕ, ϕ0
AntipartículaSelf
TeoritzacióJ. J. Sakurai (1962)
DescobertaConnolly et al. (1962)
Tipus1
Massa1.019,461±0,020 MeV/c2
Vida mitjana(1,55±0,01)×10−22 s
Càrrega elèctrica0
Espín1
Isoespín0
Hipercàrrega0
Paritat-1
Paritat C-1
Número de partícula de Monte Carlo333 Modifica el valor a Wikidata

En física de partícules, el mesó phi o mesó ϕ és un mesó vectorial format per un estrany i un estrany antiquark. Va ser la propensió insòlita del mesó ϕ a decaure en i i això va conduir al descobriment de la regla OZI. Té una massa de 1.019,461±0,020 MeV/c2 i una vida mitjana de 1.55±0.01 × 10−22s.

Propietats

Els modes de desintegració més comuns del mesó ϕ són K+K al 48,9±0,5, al 34,2±0,4 % i diverses combinacions indistingibles de ρs i pions al 15,3±0,3%.[1] En tots els casos, decau per la força forta. El canal de pions seria ingènuament el canal de desintegració dominant perquè la massa col·lectiva dels pions és més petita que la dels kaons, cosa que el fa energèticament favorable; tanmateix, és suprimit per la regla OZI.

Nom de la partícula Símbol
Partícula
Símbol
Antipartícula
Contingut
Quark
Massa de repòs (MeV / c 2) Isoespín G J P C S C B ' Temps de vida mitjà (s) Normalment decau a

(> 5% de les decadències)

Mesó Phi[2]
ϕ
(1020)
Self s 1.019.461 ± 0,020 0 1 − − 0 0 0 1.55 ± 0.01 × 10−22 [f] K+ + K o
o
ρ + π (π+π0)

La composició de quark del mesó ϕ pot pensar-se com una mescla entre els estats s, u, i d, però és gairebé un estat pur.[3] Això es pot mostrar mitjançant la desconstrucció de la funció d'ona de phi en els seus components. Veiem que els mesons ϕ i ω són mescles de les funcions d'ona SU(3) de la següent manera:

,
,

on

és l'angle de mescla nonet,
i
.

L'angle de mescla en el qual els components es desacoblen completament pot calcular-se com. L'angle de mescla dels estats ϕ i ω es calcula a partir de les masses de cada estat a uns 35 graus, que és molt prop del desacoblament màxim. Per tant, el mesó ϕ és gairebé un estat pur s.[3]

Història

L'existència del mesó ϕ va ser proposada per primera vegada pel físic japonès de partícules, J. J. Sakurai, el 1962 com un estat de ressonància entre el i .[4] Va ser descobert més tard el 1962 per Connolly, et al. en una cambra de bombolles d'hidrogen de 20 polzades en l'Alternating Gradient Synchrotron (AGS) en el Laboratori Nacional Brookhaven a Uptown, NY mentre estaven estudiant col·lisions K−p+ a aproximadament 2,23 GeV/c.[5][6] En essència, la reacció va involucrar un feix de accelerat a altes energies per a col·lidir amb protons.

El mesó ϕ té diversos modes de desintegració possibles. El mode més favorable energèticament implica el mesó ϕ decaient en 3 pions, que és el que ingènuament s'esperaria. No obstant això, s'observa que decau amb més freqüència en 2 kaons.[7] Entre 1963 i 1966, 3 persones, Susumu Okubo, George Zweig i Jugoro Iizuka, van proposar independentment una regla per explicar la supressió observada de la decadència de 3 pions.[8][9][10] Aquesta regla es coneix ara com la regla OZI i també és l’explicació acceptada actualment per a la vida inusualment llarga dels mesons J/ψ i ϒ.[7] És a dir, de mitjana duren ~ 7 × 10−21 s i ~ 1.5 × 10−20 s respectivament.[7] Si es compara amb la vida mitjana d'un mesó en decadència mitjançant la força forta, que és de l'ordre de 10−23 s.[7]

El 1999, una fàbrica ϕ anomenada DAFNE (o DAϕNE, F significa "fàbrica ϕ") va començar a operar per estudiar la decadència del mesó ϕ a Frascati, Itàlia.[6] Produeix mesons ϕ mitjançant col·lisions electró-positró. Té nombrosos detectors, inclòs el detector KLOE que estava en funcionament al començament de la seva operació.

Referències

  1. Nakamura, K. «Particle listings – phi meson». [Consulta: 5 maig 2017].
  2. Tanabashi, M. «Particle listings – Phi meson». [Consulta: 17 febrer 2019].
  3. 3,0 3,1 Nakamura, K. «14. Quark Model». [Consulta: 3 juny 2021].
  4. Sakurai, J. J. Physical Review Letters, 9, 11, 01-12-1962, pàg. 472–475. Bibcode: 1962PhRvL...9..472S. DOI: 10.1103/PhysRevLett.9.472 [Consulta: 5 maig 2017].
  5. Connolly, P. L.; Hart, E. L.; Lai, K. W.; London, G.; Moneti, G. C. PhisRevLett, 15-04-1963, pàg. 371–376. Bibcode: 1963PhRvL..10..371C. DOI: 10.1103/PhysRevLett.10.371 [Consulta: 5 maig 2017].
  6. 6,0 6,1 «K for KLOE......and Z for Zweig - CERN Courier». cerncourier.com. [Consulta: 6 maig 2017].
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 Griffiths, David. Introduction to elementary particles. 2nd rev.. Weinheim: Wiley-VCH, 2008. ISBN 978-3-527-40601-2. 
  8. S. Okubo, Phys. Lett. 5, 1975 (1963).
  9. G. Zweig, CERN Report No.8419/TH412 (1964).
  10. J. Iizuka, Prog. Theor. Phys. Suppl. 37, 21 (1966).
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Mesó Phi
Listen to this article