ファイ中間子

ファイ中間子

最も一般的なファインマン図 ϕ 中間子崩壊
構成	ϕ0 : s s
統計	ボソン
家族	中間子
インタラクション	強い、弱い、重力、電磁気
シンボル	ϕ 、 ϕ0
反粒子	自己
理論化された	桜井 ジェイジェイ(1962)
発見した	PLコノリー他（1962）
種類	1
質量	1 019 .461 ± 0.020  MeV/ c 2
平均寿命	(1.55 ± 0.01) × 10 −22 秒
崩壊して	け+ + け− け0 秒+ け0 リットル ρ + π π+ + π0 + π−
電荷	0
スピン	1
アイソスピン	0
ハイパーチャージ	0
パリティ	−1
Cパリティ	−1

素粒子物理学では、ファイ中間子または
ϕ
中間子は、ストレンジクォークとストレンジ反クォークから構成されるベクトル 中間子である。
ϕ
中間子の異常な崩壊傾向
け⁰
そして
け⁰
OZIルールの発見につながった。1 019 .461 ± 0.020  MeV/ c ²、平均寿命は1.55±0.01 × 10 ⁻²² sである。

最も一般的な崩壊モードは
ϕ
中間子は
け⁺

け⁻
で48.9% ± 0.5%、
け⁰
_秒
け⁰
_リットルで34.2% ± 0.4%、およびさまざまな区別できない組み合わせ
ρ
sとパイ中間子の15.3% ± 0.3%。^{[1]すべての場合において、}強い力によって崩壊します。パイ中間子の集合質量はカオンの集合質量よりも小さいため、パイ中間子チャネルがエネルギー的に有利になり、単純に考えるとパイ中間子チャネルが支配的な崩壊チャネルになりますが、OZI規則によって抑制されます。

クォークの構成は
ϕ
中間子は、
s

s
、
あなた

あなた
、 そして
d

d
州ですが、それはほぼ純粋な
s

s
^[3 ]これは、
ϕ
構成要素に分解すると、
ϕ
そして
ω
中間子は次のようにSU(3)波動関数の混合である。

${\displaystyle \phi =\psi _{8}\cos \theta -\psi _{1}\sin \theta }$、

${\displaystyle \omega =\psi _{8}\sin \theta +\psi _{1}\cos \theta }$、

どこ

${\displaystyle \theta}$九重項混合角は、

${\displaystyle \psi _{8}={\frac {u{\overline {u}}+d{\overline {d}}-2s{\overline {s}}}{\sqrt {6}}}}$そして

${\displaystyle \psi _{1}={\frac {u{\overline {u}}+d{\overline {d}}+s{\overline {s}}}{\sqrt {3}}}}$。

成分が完全に分離する混合角は次のように計算できる。${\textstyle \arctan {\frac {1}{\sqrt {2}}}\approx 35.3^{\circ }}$
ϕ
そして
ω
各状態の質量から計算すると、最大デカップリング角は約35˚となり、これは最大デカップリング角に非常に近い。したがって、
ϕ
中間子はほぼ純粋な
s

s
状態^[3]

の存在
ϕ
中間子は、1962年に日系アメリカ人の素粒子物理学者JJサクライによって、
け⁰
そして
け^0
[4]これは1962年にニューヨーク州アップタウンのブルックヘブン国立研究所の交番勾配シンクロトロン（AGS）の20インチ水素バブルチャンバーでPLコノリーらが研究中に発見した。
け⁻

p⁺
衝突は約2.23  GeV/ cである。^{[5] [6]}本質的には、この反応は
け⁻
高エネルギーまで加速されて陽子と衝突します。

の
ϕ
中間子にはいくつかの崩壊モードがある。最もエネルギー的に好ましいモードは
ϕ
中間子が3つのパイ中間子に崩壊することは、素朴に予想されることである。しかし、実際には、2つのK中間子に崩壊することが最も頻繁に観測されている。^[7] 1963年から1966年にかけて、大久保進、ジョージ・ツヴァイク、飯塚重五郎の3人がそれぞれ独立して、観測された3つのパイ中間子の崩壊の抑制を説明する規則を提案した。^{[8] [9] [10]}この規則は現在OZI規則として知られており、また、現在受け入れられている、中間子の異常に長い寿命の説明でもある。
J/ψ
そして
ϒ
中間子の平均寿命はそれぞれ約 7 × 10 ⁻²¹秒と約 1.5 × 10 ⁻²⁰秒です。^{[7]これは、強い力によって崩壊する中間子の通常の平均寿命が約}10 ⁻²³秒であることと比較されます。^[7]

1999年、
ϕ
DAFNE（またはDA）という工場
ϕ
NE Fは「
ϕ
工場」の操業を開始し、
ϕ
イタリアのフラスカティにある中間子。^[6]
ϕ
電子と陽電子の衝突により中間子を検出します。運用開始当初から稼働していた KLOE 検出器をはじめ、多数の検出器を備えています。

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