Ро-мезон

Ро-мезон - короткоживуча адронна елементарна частинка, що являє собою ізоспіновий триплет, три стани якого є ρ⁺
, ρ⁰
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 ρ⁰
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/c2)	IG	JPC	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± + π0
Нейтральний ро-мезон[2]	ρ0 (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.