Мезоны
Мезо́ны, адроны, не обладающие барионным числом и имеющие целочисленный спин. Лептонные числа мезонов, как и всех адронов, равны нулю. Название происходит от греческого μέσος – «средний, промежуточный»; это связано с тем, что масса первых обнаруженных пи-мезонов оказалась промежуточной по величине между массами электрона и протона. Такое значение массы не является отличительным признаком мезонов (их масса может быть во много раз больше массы протона ).
По современным представлениям, мезоны состоят в основном из пары частиц со спином – кварка и антикварка – и небольшой примеси глюонов. Согласно предсказаниям квантовой хромодинамики, могут существовать также мезоны, построенные только из глюонов, т. н. глюболы. Однако надёжных экспериментальных данных, подтверждающих их существование, пока нет.
Типы кварка и антикварка, образующих мезоны, взаимная ориентация их спинов и характеристики их относительного движения полностью определяют все квантовые числа и массу мезонов. Так, спин мезона равен , где – орбитальный момент, – суммарный спин пары (); чётность ; зарядовая чётность (истинно нейтральных мезонов) . Известны шесть типов кварков: , , , , , , а также соответствующих антикварков: , , , , , , причём их массы распределены так: Mезоны, построенные из - и -кварков (или из - и -кварков), образуют семейство обычных мезонов; к ним относятся, в частности, -, -, -мезны. Их массы, как правило, меньше массы протона. Если в обычных мезонах кварки или заменить на или то возникают семейства соответственно странных, очарованных, красивых (прелестных) и формально также и истинных мезонов. По мере увеличения массы кварков, определяющих тип семейства мезонов, растут средние массы соответствующих мезонных семейств. Так, массы странных мезонов в среднем больше масс обычных мезонов, массы очарованных мезонов больше масс странных мезонов и т. д. Массы очарованных мезонов составляют около прелестных – около Массы истинных мезонов, которые пока не наблюдались, могли бы быть близкими к Скорее всего, истинные мезоны не существуют, т. к. время жизни -кварка слишком малó (10–25 с), чтобы образовать связанное состояние с другим кварком. Комбинации кварков образующие мезоны соответственно со скрытыми странностью, очарованием, красотой, отличаются от обычных мезонов (см. Кварконий). Возможны также комбинации кварков–антикварков и т. п., порождающие странно-очарованные, странно-прелестные, очарованно-прелестные и другие мезоны.
Все мезоны – нестабильные частицы, распадающиеся либо на совокупность более лёгких мезонов, либо на более лёгкий мезон и лептонную пару (лептон–антилептон), либо (обычные мезоны) на лептонную пару или (нейтральные) на два -кванта.