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In mwkgfisica delle particelle, i mwkwmesoni sono un gruppo di mwlaparticelle subatomiche composte da un numero pari di mwlqquark e mwlgantiquark (solitamente una coppia) legati dalla mwlwforza forte.

Sono particelle instabili e decadono tipicamente in mwmqfotoni o in mwmgleptoni. I quark e gli antiquark costituenti possono essere omogenei o di tipo diverso (ad es. mwmwcmwnac o mwngumwnwd).

Il primo mesone venne teorizzato nel 1935 da mwogHideki Yukawa come mediatore dell'mwowinterazione forte fra mwpanucleonicite-ref-1[1] e fu poi identificato sperimentalmente nel 1947 nei raggi cosmici (mwqqmesone Pi).cite-ref-2[2] Da allora numerosi mesoni sono stati osservati sperimentalmente, in particolare in esperimenti con mwrgacceleratori di particelle, e/o teorizzati come mediatori di processi di interazione forte.

Il termine mesone nacque storicamente per indicare particelle con mwsamassa intermedia fra l'mwsqelettrone e il mwsgprotone.

• Origine del nome

• Caratteristiche

• Lista dei mesoni

• Mesoni pseudoscalari

• Mesoni vettori

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Il nome mesone deriva mwvgdal greco antico μέσον?, méson ("medio, intermedio")cite-ref-3[3] con riferimento alla loro massa, che è intermedia tra quella dei mwwwbarioni (maggiore) e quella dei mwxaleptoni (minore). Inizialmente il fisico mwxqYukawa, premio Nobelcite-ref-4[4] che per primo condusse studi approfonditi sull'argomento,cite-ref-5[5] scelse il nome «mesotrone», in rima con quello del mwzgneutrone o dell'mwzwelettrone, ma mwaaHeisenberg corresse poi in «mesone», facendo notare che nel termine greco (mwaqméson) quel "tr" non c'è.cite-ref-6[6] Il nome neutrone, infatti, deriva dal mwbglatino (mwbwneuter o mwcaneutralis)cite-ref-7[7] e in greco non c'è un nome somigliante con quel significato (neutro mwdqin greco antico οὐδέτερος?, oudéteros).cite-ref-8[8] Il termine "mesotrone", che alcuni inizialmente adottarono, è ormai del tutto obsoleto.cite-ref-9[9]

I mesoni fanno parte della famiglia degli mwiaadroni e avendo mwiqspin intero sono mwigbosoni. I mesoni più leggeri agiscono a livello effettivo come mediatori della mwiwforza forte fra i nucleoni a brevi distanze e più in generale svolgono un ruolo nei processi di mwjainterazione forte. Poiché sono composti da quark, interagiscono con altre particelle sia tramite la mwjqforza debole che quella mwjgforte. I mesoni che hanno una mwjwcarica elettrica netta partecipano anche all'mwkainterazione elettromagnetica a grandi distanze.

I mesoni sono classificati secondo il loro contenuto in quark, il mwkgmomento angolare totale, la mwkwparità e la mwlaconiugazione di carica. In base al contenuto di quark e alla simmetria di sapore, i mesoni sono divisi in mwlgmultipletti di masse quasi degeneri. Ad esempio i tre mwlwpioni con carica elettrica positiva, negativa e neutra individuano un tripletto di mwmaisospin in cui le masse differiscono solo di circa il 3%.

Mentre nessun mesone risulta stabile, quelli di mwmgmassa inferiore hanno comunque una vita media più lunga che li rende più facili da osservare nei mwmwraggi cosmici e da studiare negli mwnaacceleratori di particelle. Alcuni mesoni hanno una massa molto inferiore ai mwnqbarioni, l'altro grande gruppo di adroni, e per questo motivo sono prodotti in grandi quantità nelle collisioni ad alta energia fra i nucleoni impiegate negli esperimenti moderni. Per esempio, il mwngquark charm per la prima volta fu osservato nel mwnwmesone J/Psi (J/ψ) nel 1974,cite-ref-10[10]cite-ref-11[11] e il mwqaquark bottom nel mwqqmesone upsilon (ϒ) nel 1977.cite-ref-12[12]

Non tutti i mesoni hanno una corrispondente mwrwantiparticella (mwsaantimesone), dove i quark sono sostituiti dai loro corrispondenti antiquark e viceversa. Ad esempio, un mwsqpione positivo (πmwsg+) è costituito da un quark up e un mwswantiquark down; e la sua antiparticella corrispondente, il pione negativo (π⁻), è costituita da un mwtaantiquark up e un mwtqquark down. Il pione neutro πmwtg0 è invece costituito da una miscela simmetrica di quark ed antiquark, sicché l'antiparticella del πmwtw0 è il πmwua0 stesso.

Le tabelle elencano tutti i mesoni pseudoscalari (mwuwJmwvamwvqP = 0mwvg−) e vettori (mwvwJmwwamwwqP = 1mwwg−), sia osservati che solo previsti a livello teorico.

I simboli riportati sono: I (mwxamwxqisospin), J (mwxgmwxwoperatore momento angolare totale), P (mwyamwyqparità), C (mwygmwywparità C), G (mwzamwzqparità G), u (mwzgmwzwquark up), d (mw0amw0qquark down), s (mw0gmw0wquark strange), c (mw1amw1qquark charm), b (mw1gmw1wquark bottom), Q (mw2amw2qcarica), B (mw2gmw2wnumero barionico), S (mw3amw3qstranezza), C (mw3gmw3wcharmness), e B′ (mw4amw4qbottomness), oltre a numerose particelle subatomiche.

Per le antiparticelle corrispondenti è sufficiente modificare i quark in antiquark, mutando i segni di Q, B, S, C, e B′. Le particelle con il simbolo mw4w† accanto al nome sono state previste dal mw5amodello standard ma non sono ancora state osservate. I valori contrassegnati in rosso non sono stati fermamente stabiliti tramite esperimenti, ma sono previsti dal mw5qmodello a quark e sono coerenti con le misure.

| Nome della particella | Simbolo della particella | Simbolo dell' antiparticella | Quark contenuti | Massa a riposo ( MeV / c 2 ) | I G | J P C | S | C | B' | Vita media ( s ) | Comunemente decade in (>5% di decadimento) |

|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|

| Pione [ 13 ] | π + | π - | u d | 139,57018 ± 0,00035 | 1 − | 0 − | 0 | 0 | 0 | 2,6033 ± 0,0005×10 −8 | μ + + ν μ |

| Pione [ 14 ] | π⁰ | Lo stesso | u u ¯ − d d ¯ 2 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} } [a] | 134,9766 ± 0,0006 | 1 − | 0 −+ | 0 | 0 | 0 | 8,4 ± 0,6×10 −17 | γ + γ |

| Mesone eta [ 15 ] | η | Lo stesso | u u ¯ + d d ¯ − 2 s s ¯ 6 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}}{\sqrt {6}}} } [a] | 547,853 ± 0,024 | 0 + | 0 −+ | 0 | 0 | 0 | 5,0 ± 0,3×10 −19 [b] | γ + γ o π⁰ + π⁰ + π⁰ o π+ + π⁰ + π⁻ |

| Mesone eta primo [ 16 ] | η′ (958) | Lo stesso | u u ¯ + d d ¯ + s s ¯ 3 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}}{\sqrt {3}}} } [a] | 957,66 ± 0,24 | 0 + | 0 −+ | 0 | 0 | 0 | 3,2 ± 0,2×10 −21 [b] | π+ + π⁻ + η o ( ρ⁰ + γ ) / ( π+ + π⁻ + γ ) o π⁰ + π⁰ + η |

| Mesone eta charmed [ 17 ] | η c (1S) | Lo stesso | c c | 2980,3 ± 1,2 | 0 + | 0 −+ | 0 | 0 | 0 | 2,5 ± 0,3×10 −23 [b] | Vedi modi di decadimento di η c ( PDF ). |

| Mesone eta bottom [ 18 ] | η b (1S) | Lo stesso | b b | 9300 ± 40 | 0 + | 0 −+ | 0 | 0 | 0 | Sconosciuta | Vedi modi di decadimento di η b ( PDF ). |

| Kaone [ 19 ] | K + | K⁻ | u s | 493,677 ± 0,016 | 1/2 | 0 − | 1 | 0 | 0 | 1,2380 ± 0,0021×10 −8 | μ + + ν μ o π+ + π⁰ o π⁰ + e + + ν e o π+ + π⁰ |

| Kaone [ 20 ] | K⁰ | K ⁰ | d s | 497, 614 ± 0,024 | 1/2 | 0 − | 1 | 0 | 0 | [c] | [c] |

| Kaone breve [ 21 ] | K⁰ S | Lo stesso | d s ¯ − s d ¯ 2 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}-s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} } [e] | 497,614 ± 0,024 [d] | 1/2 | 0 − | (*) | 0 | 0 | 8,953 ± 0,005×10 −11 | π + + π⁻ o π⁰ + π⁰ |

| Kaone lungo [ 22 ] | K⁰ L | Lo stesso | d s ¯ + s d ¯ 2 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}+s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} } [e] | 497,614 ± 0,024 [d] | 1/2 | 0 − | (*) | 0 | 0 | 5,116 ± 0,020×10 −8 | π ± + e ∓ + ν e o π ± + μ ∓ + ν μ o π⁰ + π⁰ + π⁰ o π + + π⁰ + π⁻ |

| Mesone D [ 23 ] | D + | D⁻ | c d | 1869,62 ± 0,20 | 1/2 | 0 − | 0 | +1 | 0 | 1,040 ± 0,007×10 −12 | Vedi modi di decadimento di D + ( PDF ). |

| Mesone D [ 24 ] | D⁰ | D ⁰ | c u | 1864,84 ± 0,17 | 1/2 | 0 − | 0 | +1 | 0 | 4,101 ± 0,015×10 −13 | Vedi modi di decadimento di D⁰ ( PDF ). |

| Mesone D strange [ 25 ] | D + s | D⁻ s | c s | 1968,49 ± 0,34 | 0 | 0 − | +1 | +1 | 0 | 5,00 ± 0,07×10 −13 | Vedi modi di decadimento di D + s ( PDF ). |

| Mesone B [ 26 ] | B + | B⁻ | u b | 5279,15 ± 0,31 | 1/2 | 0 − | 0 | 0 | +1 | 1,638 ± 0,011×10 −12 | Vedi modi di decadimento di B + ( PDF ). |

| Mesone B [ 27 ] | B⁰ | B ⁰ | d b | 5279,53 ± 33 | 1/2 | 0 − | 0 | 0 | +1 | 1,530 ± 0,009×10 −12 | Vedi modi di decadimento di B⁰ ( PDF ). |

| Mesone B strange [ 28 ] | B⁰ s | B ⁰ s | s b | 5366,3 ± 0,6 | 0 | 0 − | −1 | 0 | +1 | 1,470 +0,026 ×10 −12 1,470 −0,027 ×10 −12 | Vedi modi di decadimento di B⁰ s ( PDF ). |

| Mesone B charmed [ 29 ] | B + c | B⁻ c | c b | 6276 ± 4 | 0 | 0 − | 0 | +1 | +1 | 4,6 ± 0,7×10 −13 | Vedi modi di decadimento di B + c ( PDF ). |

mwayg[a] Costituzione (mwaykmakeup) inesatta a causa delle masse "diverse da zero" dei quark.

mways[b] Il PDG riporta la mwaywlarghezza di risonanza (Γ). Qui invece viene data la conversione di τmway0 =mway4 ħ/Γ.

mwaza[c] mwazeAutostato (mwazieigenstate) mwazmforte. Nessuna durata di vita definita

mwazu[d] La massa di mwazyK⁰L e di mwazgK⁰S sono date come quella di mwazoK⁰. Tuttavia, si sa che esiste una differenza tra le masse di K⁰mwazsL e K⁰mwazwS dell'ordine di 2,2×10mwaz0−11 MeV/cmwaz42.cite-ref-pdgk-long-22-1[22]

mwa0q[e] mwa0uAutostato mwa0ydebole. La composizione viene a mancare del piccolo termine della mwa0cviolazione del CP.

| Nome della particella | Simbolo della particella | Simbolo della antiparticella | Quark contenuti | Massa a riposo ( MeV / c 2 ) | I G | J P C | S | C | B' | Vita media ( s ) | Comunemente decade in (>5% di decadimenti) |

|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|

| Mesone rho charged [ 30 ] | ρ + (770) | ρ⁻ (770) | u d | 775,4 ± 0,4 | 1 + | 1 − | 0 | 0 | 0 | ~4,5×10 −24 [f] [g] | π + + π⁰ |

| Mesone rho neutro [ 30 ] | ρ⁰ (770) | Lo stesso | u u ¯ − d d ¯ 2 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} } | 775,49 ± 0,34 | 1 + | 1 −− | 0 | 0 | 0 | ~4,5×10 −24 [f] [g] | π + + π⁻ |

| Mesone omega [ 31 ] | ω (782) | Lo stesso | u u ¯ + d d ¯ 2 {\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} } | 782,65 ± 0,12 | 0 − | 1 −− | 0 | 0 | 0 | 7,75 ± 0,07×10 −23 [f] | π + + π⁰ + π⁻ o π⁰ + γ |

| Mesone phi [ 32 ] | φ (1020) | Lo stesso | s s | 1019,445 ± 0,020 | 0 − | 1 −− | 0 | 0 | 0 | 1,55 ± 0,01×10 −22 [f] | K + + K⁻ o K⁰ S + K⁰ L o ( ρ + π ) / ( π+ + π⁰ + π⁻ ) |

| J/Psi [ 33 ] | J/ψ | Lo stesso | c c | 3096,916 ± 0,011 | 0 − | 1 −− | 0 | 0 | 0 | 7,1 ± 0,2×10 −21 [f] | Vedi modi di decadimento di J/psi(1S) ( PDF ). |

| Mesone upsilon [ 34 ] | ϒ (1S) | Lo stesso | b b | 9460,30 ± 0,26 | 0 − | 1 −− | 0 | 0 | 0 | 1,22 ± 0,03×10 −20 [f] | Vedi modi di decadimento di ϒ(1S) ( PDF ). |

| Kaone [ 35 ] | K ∗+ | K ∗⁻ | u s | 891,66 ± 0,026 | 1/2 | 1 − | 1 | 0 | 0 | ~7,35×10 −20 [f] [g] | Vedi modi di decadimento di K ∗ (892) ( PDF ). |

| Kaone [ 35 ] | K ∗0 | K ∗0 | d s | 896,00 ± 0,025 | 1/2 | 1 − | 1 | 0 | 0 | 7,346 ± 0,002×10 −20 [f] | Vedi modi di decadimento di K ∗0 (892) ( PDF ). |

| Mesone D [ 36 ] | D ∗+ (2010) | D ∗⁻ (2010) | c d | 2010,27 ± 0,17 | 1/2 | 1 − | 0 | +1 | 0 | 6,9 ± 1,9×10 −21 [f] | D⁰ + π+ o D+ + π⁰ |

| Mesone D [ 37 ] | D ∗0 (2007) | D ∗0 (2007) | c u | 2006,97 ± 0,19 | 1/2 | 1 − | 0 | +1 | 0 | >3,1×10 −22 [f] | D⁰ + π⁰ o D⁰ + γ |

| Mesone D strange [ 38 ] | D ∗+ s | D ∗⁻ s | c s | 2112,3 ± 0,5 | 0 | 1 − | +1 | +1 | 0 | >3,4×10 −22 [f] | D∗+ + γ o D∗+ + π⁰ |

| Mesone B [ 39 ] | B ∗+ | B ∗⁻ | u b | 5325,1 ± 0,5 | 1/2 | 1 − | 0 | 0 | +1 | Sconosciuta | B+ + γ |

| Mesone B [ 39 ] | B ∗0 | B ∗0 | d b | 5325,1 ± 0,5 | 1/2 | 1 − | 0 | 0 | +1 | sconosciuta | B⁰ + γ |

| Mesone B strange [ 40 ] | B ∗0 s | B ∗0 s | s b | 5412,8 ± 1,3 | 0 | 1 − | −1 | 0 | +1 | Sconosciuta | B⁰ s + γ |

| Mesone B charmed † | B ∗+ c | B ∗⁻ c | c b | Sconosciuta | 0 | 1 − | 0 | +1 | +1 | Sconosciuta | Sconosciuti |

mwbus[f] Il PDG riporta la mwbuwlarghezza di risonanza (Γ). Qui invece viene data la conversione di τmwbu0 =mwbu4 ħ/Γ.

mwbva[g] L'esatto valore dipende dal metodo usato. Vedi la sezione dei riferimenti per ulteriori dettagli.

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• Bosone vettore

• Bosone (fisica)

• Bosone pseudoscalare

• Bosoni vettori assiali

• Fisica delle particelle elementari

• Kaone

• Lista delle particelle

• Mesone rho

• Mesone omega

• Pione

• Tetraquark

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• Wikizionario

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