| 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 | ρ+ 、 ρ0 、 そして ρ− |
| 反粒子 |
|
| 種類 | 3 |
| 質量 | ~770 MeV/ c 2 [1] [a] |
| 平均寿命 | 約4.5 × 10 −24 秒[b] [a] |
| 崩壊して |
|
| 電荷 |
|
| カラーチャージ | 0 |
| スピン | 1 |
| アイソスピン |
|
| ハイパーチャージ | 0 |
| パリティ | −1 |
| Cパリティ | −1 |
素粒子物理学において、ロー中間子は短寿命のハドロン粒子であり、アイソスピン 三重項であり、その3つの状態は次のように表される。
ρ+
、
ρ0
そして
ρ−
パイ中間子とオメガ中間子とともに、ロー中間子は原子核内の核力を担っています。パイ中間子とK中間子に次いで、ロー中間子は最も軽く、強く相互作用する粒子で、質量は3つの状態すべてにおいて775.45 ± 0.04 MeV 。 [c]
ロー中間子の寿命は非常に短く、崩壊幅は約145 MeV のロー中間子は、崩壊幅がブライト・ウィグナー形式で記述されないという特異な特徴を持つ。ロー中間子の主な崩壊経路は、分岐率が 99.9% のパイ中間子対である。 [d]
歴史
数回の失敗を経て、1961年にローレンス・バークレー研究所でρ中間子とω中間子が発見されました。 [2]
構成
ロー中間子はクォークと反クォーク の束縛状態として解釈することができ[3] 、パイ中間子の励起バージョンである。パイ中間子とは異なり、ロー中間子はスピンj = 1(ベクトル中間子)とはるかに高い値の質量を持つ。パイ中間子とロー中間子のこの質量差は、クォークと反クォークの間の大きな超微細相互作用に起因している。De Rujula-Georgi-Glashow の記述に対する主な反論は、パイ中間子の軽さをカイラル対称性の破れの結果ではなく偶然の産物としている点である。
ロー中間子は、局所特性が出現する( QCDから生じる)自発的に破れたゲージ対称性のゲージボソンと考えることができる。この破れたゲージ対称性(隠れた局所対称性と呼ばれることもある)は、フレーバーに作用するグローバルカイラル対称性とは異なることに注意すること。これはハワード・ジョージが「カイラル対称性のベクトル極限」と題した論文で説明しており、隠れた局所対称性に関する文献の多くを非線形シグマモデルに帰している。[4]
注記
- ^ abcd 正確な値は使用する方法によって異なります。詳細については、指定された参考文献を参照してください。表では、タウ崩壊と電子-陽電子消滅からデータが使用されています。
- ^ abc PDG は共鳴幅 (Γ) を報告します。ここでは代わりに τ = ħ ⁄ Γの変換 が与えられます。
- ^ 両者の間にはわずかな質量差があるはずだ
ρ+
そして
ρ0
これは、粒子の電磁的自己エネルギーと、軽いクォークの質量から生じるアイソスピンの破れによる小さな効果に起因すると考えられるが、現在の実験的限界では、この質量差は0.7MeV。 - ^中性ロー中間子は 電子対またはミューオンに崩壊することができ、その分岐比は5 × 10 −5 。中性ローのレプトンへのこの崩壊は、光子とローの混合として解釈できます。原理的には、荷電ロー中間子は弱いベクトルボソンと混合し、電子またはミューオンとニュートリノへの崩壊につながる可能性がありますが、これはこれまで観測されたことはありません。
参考文献
- ^ Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020). 「Review of Particle Physics」.理論物理学と実験物理学の進歩. 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
- ^ Maglich, B. (1976). 「オメガ中間子の発見 - 最初の中性ベクトル中間子: ある研究者の個人的な説明 - 発見の物語」. Adv. Exp. Phys . 5 : 79.
- ^ De Rújula, A.; Georgi, Howard; Glashow, SL (1975-07-01). 「ゲージ理論におけるハドロン質量」. Physical Review D . 12 (1). American Physical Society (APS): 147–162. Bibcode :1975PhRvD..12..147D. doi :10.1103/physrevd.12.147. ISSN 0556-2821.
- ^ Georgi, Howard (1990). 「カイラル対称性のベクトル実現」.核物理学B. 331 ( 2). Elsevier BV: 311–330. Bibcode :1990NuPhB.331..311G. doi :10.1016/0550-3213(90)90210-5. ISSN 0550-3213.
- ^ C. アムスラーら。 (2008): クオークモデル
- ^ ab C. アムスラーら。 (2008): 粒子リスト – ρ
