ميزون

Meson

Mesons of spin 0 form a nonet
تركيب	Composite - Quarks and antiquarks
الأسرة	Hadron
التفاعل	Strong
التنظير	Hideki Yukawa (1935)
اُكتـُشـِف	1947
عدد الأنواع	~140 (List)
سپين	Integer

Mesons of spin 1 form a nonet

الميزون (أو النـُصـَيـْفـَن، في الترجمات الحديثة، على وزن فـُعـَيـْلـَن من مـَنـْصـَف الشيءِ: وسطه، ذلك أنّ وزنها يقع بين وزن الخُفَيفَنات و وزن الرُّجـَيـْحـَنـَات) جسيم أولي له شحنة موجبة أو سالبة أو متعادلة، وتتفق الميزونات في أن كتلتها 200 مثل كتلة الإلكترون ولها دَوَمَان (لف مغزلي) واحد.

والميزونات جسيمات غير مستقرة، وفي أقل من جزء من الثانية بعد تكوينها مباشرة، تبدأ في الانحلال (التفكك) إلى جسيمات أخف. وقد تحمل الميزونات شحنات سالبة أو موجبة أو تكون متعادلة.

وهناك عدة أنواع من الميزونات، ويُدعى أخفها البيون أو البايميزون، وتعادل كتلتها 15%من البروتون. أمّا أثقل الميزونات فيُدْعى جسيم الأبسيلون، ويبلغ وزنه عشرة أمثال وزن البروتون. وتشمل الميزونات الأخرى ميزونات ك التي تسمى أيضاً الكاونات و جسيمات إبساي وتعرف أيضاً باسم جسيمات جيه.

تكهّن الفيزيائي الياباني هيديلي يوكاوا، بوجود الميزونات في عام 1935م. واعتقد أنها جسيمات أساسية، تحمل تداخلاً قويًا، تماماً كما تحمل الفوتونات القوة الكهرومغنطيسية. ولكن بعد ذلك أكّد الفيزيائيون أن الميزونات جسيمات غير أساسية. وعوضا عن ذلك، فإن الميزون يتكون من جسيمين أساسيين هما: الكوارك ومضاد الكوارك. ويعتقد الفيزيائيون الآن أيضاً أنَّ القوة النووية، يتمُّ نقلها بوساطة جسيمات تُدْعى الگلونات.

وفي عام 1937م عرّف الفيزيائي كارل أندرسون الجسيم بأنه ميزون. ولكن الباحثين وجدوا أن الجسيم الذي يُدعى الميون، لا يتأثر مباشرة بالقوة النووية القوية، ومن ثم لايمكن تصنيفه، على أنه ميزون. وقد اكتشف أول ميزون معروف، في عام 1947م الفيزيائي البريطاني سيسيل باول، عندما اكتشف بيونا في وابل من الإشعاعات الكونية. وتُصنَع الميزونات الآن في آلات ضخمة، تسمى معجلات

The different possibilities and the corresponding meson symbols are given in the following table:

	JPC =	(0, 2…)− +	(1, 3…)+ −	(1,2…)− −	(0, 1…)+ +
Quark composition	2S+1LJ = *	1(S, D…)J	1(P, F…)J	3(S, D…)J	3(P, F…)J
$u{\bar {d}}{\mbox{, }}u{\bar {u}}-d{\bar {d}}{\mbox{, }}d{\bar {u}}$ †	I = 1	π	b	ρ	a
$u{\bar {u}}+d{\bar {d}}{\mbox{, }}s{\bar {s}}$ ‡	I = 0	η, η’	h, h’	$\phi \,\!$, ω	f, f’
$c{\bar {c}}$	I = 0	ηc	hc	ψ •	χc
$b{\bar {b}}$	I = 0	ηb	hb	Υ **	χb

Notes:

^* Note that some combinations are forbidden: 0^{− −}, 0^{+ −}, 1^{− +}, 2^{+ −}, 3^{− +}...

^† First row form isospin triplets: π⁻, π⁰, π⁺ etc.

^‡ Second row contains pairs of elements: φ is supposed to be a $s{\bar {s}}$ state, and ω a $u{\bar {u}}+d{\bar {d}}$ state. In the other cases, the exact composition is not known, so a prime is used to distinguish the two forms.

^• For historical reasons, 1³S₁ form of ψ is called J/ψ

^** The bottomonium state symbol is a capital upsilon (may be rendered as a capital Y depending of the font/browser)

The normal spin-parity series is formed by those mesons where P=(−1)^J. In the normal series, S = 1 so PC = +1 (i.e., P = C). This corresponds to some of the triplet states (triplet states appear in the last two columns).

Feynman diagram of one mode in which the eta particle can decay into 3 pions by gluon emission.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 Flavored mesons

For flavored mesons, the naming scheme is a little simpler.

1. The meson name is given by the heaviest of the two quarks. From more to less massive, the order is: t > b > c > s > d > u. However, u and d do not carry any flavor, so they do not influence the naming scheme. Quark t never forms hadrons, but a symbol for t-containing mesons is reserved anyway.

quark	symbol	quark	symbol
c	D	t	T
s	${\bar {K}}$	b	${\bar {B}}$

For s and b quarks we get an antiparticle symbol. This is because the adopted convention is that flavor charge and electric charge must agree in sign. This is also true for the third component of isospin: quark up has positive I₃ and charge, quark down has negative charge and I₃. The effect of that is: any flavor of a charged meson has the same sign as the meson's electric charge.

2. If the second quark has also flavor (it is not u or d) then the identity of that second quark is given by a subindex (s, c or b, and in theory t).

3. Add a "*" superindex if the meson is in the normal spin-parity series, i.e. J^{P = 0+, 1−, 2+...}

4. For mesons other than pseudoscalars (0⁻) and vectors (1⁻) the total angular momentum quantum number J is added as a subindex.

To sum it up, we have:

quark composition	Isospin	JP = 0−, 1+, 2−...	JP = 0+, 1−, 2+...
${\bar {s}}u,\ {\bar {s}}d$	1/2	$K_{J}$ †	$K_{J}^{*}$
$c{\bar {u}},\ c{\bar {d}}$	1/2	$D_{J}$	$D_{J}^{*}$
$c{\bar {s}}$	0	$D_{sJ}$	$D_{sJ}^{*}$
${\bar {b}}u,\ {\bar {b}}d$	1/2	$B_{J}$	$B_{J}^{*}$
${\bar {b}}s$	0	$B_{sJ}$	$B_{sJ}^{*}$
${\bar {b}}c$	0	$B_{cJ}$	$B_{cJ}^{*}$

† J is omitted for 0⁻ and 1⁻

In some cases, particles can mix between them. For example, the neutral kaon, $K^{0}\,({\bar {s}}d)$ and its antiparticle ${\bar {K}}^{0}\,(s{\bar {d}})$ can combine in a symmetric or antisymmetric manner, originating two new particles, the short-lived and the long-lived neutral kaons $K_{S}^{0}={\begin{matrix}{1 \over {\sqrt {2}}}\end{matrix}}(K^{0}-{\bar {K}}^{0}),\;K_{L}^{0}={\begin{matrix}{1 \over {\sqrt {2}}}\end{matrix}}(K^{0}+{\bar {K}}^{0})$ (neglecting a small CP-violating term).

 المصادر

الموسوعة المعرفية الشاملة

 انظر ايضا

• Baryon
• Composite particle
• Hadron
• List of baryons
• List of mesons
• List of particles
• Quark model
• Standard Model
• Subatomic particle

 وصلات خارجية

• A table of some mesons and their properties
• Authoritative information on particle properties is compiled by the Particle Data Group http://pdg.lbl.gov
• hep-ph/0211411: The light scalar mesons within quark models
• Naming scheme for hadrons (a pdf file)

 النتائج الأخيرة

• What Happened to the Antimatter? Fermilab's DZero Experiment Finds Clues in Quick-Change Meson
• CDF experiment's definitive observation of matter-antimatter oscillations in the Bs meson

 بيلوچرافيا

• M.S. Sozzi (2008a). "Parity". Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press. pp. 15–87. ISBN 0199296669.
• M.S. Sozzi (2008b). "Charge Conjugation". Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press. pp. 88–120. ISBN 0199296669.
• M.S. Sozzi (2008c). "CP-Symmetry". Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press. pp. 231–275. ISBN 0199296669.
• C.Amsler; et al. (2008). "Review of Particle Physics". Physics Letters. Particle Data Group. B667 (1): 1–1340. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
• S.S.M. Wong (1998). "Nucleon Structure". Introductory Nuclear Physics (2nd ed.). New York (NY): John Wiley & Sons. pp. 21–56. ISBN 0-471-23973-9.
• W.E. Burcham, M. Jobes (1995). Nuclear and Particle Physics (2nd ed.). Longman Publishing Group. ISBN 0-582-45088-8.
• R. Shankar (1994). Principles of Quantum Mechanics (2nd ed.). New York (NY): Plenum Press. ISBN 0-306-44790-8.
• J. Steinberger (1989). "Experiments with high-energy neutrino beams". Review of Modern Physics. 61 (3): 533–545. doi:10.1103/RevModPhys.61.533.
• K. Gottfried, V.F. Weisskopf (1986). "Hadronic Spectroscopy: G-parity". Concepts of Particle Physics. Vol. 2. Oxford University Press. pp. 303–311. ISBN 0195033930.
• J.W. Cronin (1980). "CP Symmetry Violation – The Search for its origin" (PDF). The Nobel Foundation.
• V.L. Fitch (1980). "The Discovery of Charge – Conjugation Parity Asymmetry" (PDF). The Nobel Foundation.
• S.W. Herb; et al. (1977). "Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 Gev in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions". Physical Review Letters. 39 (5): 252–255. doi:10.1103/PhysRevLett.39.252. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
• J.J. Aubert; et al. (1974). "Experimental Observation of a Heavy Particle J". Physical Review Letters. 33 (23): 1404–1406. doi:10.1103/PhysRevLett.33.1404. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
• J.E. Augustin; et al. (1974). "Discovery of a Narrow Resonance in e⁺e⁻ Annihilation". Physical Review Letters. 33 (23): 1406–1408. doi:10.1103/PhysRevLett.33.1406. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
• M. Gell-Mann (1964). "A Schematic of Baryons and Mesons". Physics Letters. 8 (3): 214–215. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
• E. Wigner (1937). "On the Consequences of the Symmetry of the Nuclear Hamiltonian on the Spectroscopy of Nuclei". Physical Review. 51 (2): 106–119. doi:10.1103/PhysRev.51.106.
• W. Heisenberg (1932). "Über den Bau der Atomkerne I". Zeitschrift für Physik. 77: 1–11. doi:10.1007/BF01342433. (بالألمانية)
• W. Heisenberg (1932). "Über den Bau der Atomkerne II". Zeitschrift für Physik. 78: 156–164. doi:10.1007/BF01337585. (بالألمانية)
• W. Heisenberg (1932). "Über den Bau der Atomkerne III". Zeitschrift für Physik. 80: 587–596. doi:10.1007/BF01335696. (بالألمانية)