スカラー中間子

高エネルギー物理学では、スカラー中間子は全スピンが0 で偶パリティ(通常J ^P =0 ⁺と表記)を持つ中間子です。対照的に、擬スカラー中間子は奇パリティを持ちます。最初の既知のスカラー中間子は 1950 年代後半から観測されており、1980 年代以降は多数の軽い状態と重い状態の観測が増加しています。スカラー中間子は、陽子と反陽子の消滅、ベクトル中間子の放射崩壊、中間子間の散乱で最も頻繁に観測されます。

グループ

軽い（フレーバーなしの）スカラー中間子は、3 つのグループに分けられます。

^{1 GeV/c 2}未満の質量を持つ中間子
^{1 GeV/c 2}から 2 GeV/c ²の質量を持つ中間子
^{2 GeV/c 2}以上の他の放射状励起非フレーバースカラー中間子

低質量範囲

1950年代後半以来、最も軽いスカラー中間子は線形シグマ模型の枠組みの中で解釈されることが多く、多くの理論家は今でもスカラー中間子を擬スカラー中間子多重項のカイラルパートナーとして解釈するこの解釈を選択している。^[1]

1996年にトルンクヴィストとルースによってσ中間子が軽いスカラー中間子の候補として再導入され^[2] 、新たな関心をもって最も軽いスカラー中間子の詳細な研究が行われました。

1977年にジャッフェが初めてテトラクォーク多重項の存在を示唆して以来、 ^[3]最も軽いスカラー中間子は、一部の理論家によってテトラクォークまたは中間子-中間子「分子」状態である可能性があると解釈されてきた。テトラクォークの解釈は、MITのQCDバッグモデルとよく一致しており、^[4]スカラーテトラクォークは、従来のスカラー中間子よりも質量が低いと予測されている。このスカラー中間子の図は、ある意味では実験結果によく当てはまるように見えるが、カイラル対称性の破れやグリボフが示唆した非自明な真空状態の可能性に関する未解決の問題を無視しているとして、しばしば厳しい批判を受ける。^[5]

より軽いスカラー中間子のクォーク含有量を決定するために多くの試みがなされてきましたが、まだ合意には達していません。

中距離

フレーバーなしスカラー中間子の詳細な研究は、1990年代半ばのクリスタルボール実験とクリスタルバレル実験から始まり、1 GeV/c ²から 2 GeV/c ²の質量範囲に焦点が当てられました。

^{1 GeV/c 2}から 2 GeV/c ²の質量範囲にあるスカラー中間子は、一般に軌道励起L = 1 およびスピン励起S = 1の従来のクォーク-反クォーク状態であると信じられていますが、 ^[6]スピン軌道相互作用からの質量分裂の枠組みで予想されるよりも高い質量で発生します。^[7]スカラーグルーボール^{[8]もこの質量領域に入ると予想されており、従来の中間子と同様に現れますが、非常に特徴的な崩壊特性を持っています。 1 GeV/c}²未満の質量範囲にあるスカラー中間子ははるかに議論の余地があり、さまざまな方法で解釈される可能性があります。

上限質量範囲

より重いスカラー中間子にはチャームクォークやボトムクォークが含まれます。すべて 2 GeV/c ^{2 を}はるかに超えて発生し、十分に離れた質量を持つため、それらは区別され、分析が簡素化されます。

参照

参考文献

^ Ishida, MY (1998). 「σ(600)粒子の存在と新しいカイラルスカラーノネット」. Nuclear Physics A . 629 (1–2). Elsevier BV: 148–151. arXiv : hep-ph/9712231 . Bibcode :1998NuPhA.629..148I. doi :10.1016/s0375-9474(97)00678-7. ISSN 0375-9474. S2CID 119439406.
^ Törnqvist, Nils A.; Roos, Matts (1996-03-04). 「シグマ中間子の確認」. Physical Review Letters . 76 (10): 1575–1578. arXiv : hep-ph/9511210 . Bibcode :1996PhRvL..76.1575T. doi :10.1103/physrevlett.76.1575. ISSN 0031-9007. PMID 10060464. S2CID 18607517.
^ Jaffe, RJ (1977-01-01). 「マルチクォークハドロン. I. Q2Q¯2中間子の現象学」. Physical Review D . 15 (1). American Physical Society (APS): 267–280. Bibcode :1977PhRvD..15..267J. doi :10.1103/physrevd.15.267. ISSN 0556-2821.
^ K. ゴットフリードと V. ワイスコフ、「粒子物理学の概念」、オックスフォード大学出版局: ニューヨーク (1986)、第 2 巻、409-419 ページ
^ Gribov, Vladimir (1999). 「クォーク閉じ込め理論」.ヨーロッパ物理ジャーナルC. 10 ( 1): 91–105. arXiv : hep-ph/9902279 . Bibcode :1999EPJC...10...91G. doi :10.1007/s100529900052. ISSN 1434-6044. S2CID 5575418.
^ Yao, WM Yao; et al. (Particle Data Group) (2006-07-01). 「Review of Particle Physics」. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601514 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . ISSN 0954-3899.
^ FE Close、「クォークとパートン入門」、Academic Press: New York (1979)、88-89 ページ
^ Bali, GS; Schilling, K.; Hulsebos, A.; Irving, AC; Michael, C.; Stephenson, PW; et al. (UKQCD) (1993). 「SU(3) グルーボールの包括的な格子研究」(PDF) . Physics Letters B . 309 (3–4): 378–384. arXiv : hep-lat/9304012 . Bibcode :1993PhLB..309..378B. doi :10.1016/0370-2693(93)90948-h. ISSN 0370-2693. S2CID 16751483.

[1] Ishida, MY (1998). 「σ(600)粒子の存在と新しいカイラルスカラーノネット」. Nuclear Physics A . 629 (1–2). Elsevier BV: 148–151. arXiv : hep-ph/9712231 . Bibcode :1998NuPhA.629..148I. doi :10.1016/s0375-9474(97)00678-7. ISSN 0375-9474. S2CID 119439406.

[2] Törnqvist, Nils A.; Roos, Matts (1996-03-04). 「シグマ中間子の確認」. Physical Review Letters . 76 (10): 1575–1578. arXiv : hep-ph/9511210 . Bibcode :1996PhRvL..76.1575T. doi :10.1103/physrevlett.76.1575. ISSN 0031-9007. PMID 10060464. S2CID 18607517.

[3] Jaffe, RJ (1977-01-01). 「マルチクォークハドロン. I. Q2Q¯2中間子の現象学」. Physical Review D . 15 (1). American Physical Society (APS): 267–280. Bibcode :1977PhRvD..15..267J. doi :10.1103/physrevd.15.267. ISSN 0556-2821.

[4] K. ゴットフリードと V. ワイスコフ、「粒子物理学の概念」、オックスフォード大学出版局: ニューヨーク (1986)、第 2 巻、409-419 ページ

[5] Gribov, Vladimir (1999). 「クォーク閉じ込め理論」.ヨーロッパ物理ジャーナルC. 10 ( 1): 91–105. arXiv : hep-ph/9902279 . Bibcode :1999EPJC...10...91G. doi :10.1007/s100529900052. ISSN 1434-6044. S2CID 5575418.

[6] Yao, WM Yao; et al. (Particle Data Group) (2006-07-01). 「Review of Particle Physics」. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601514 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . ISSN 0954-3899.

[7] FE Close、「クォークとパートン入門」、Academic Press: New York (1979)、88-89 ページ

[8] Bali, GS; Schilling, K.; Hulsebos, A.; Irving, AC; Michael, C.; Stephenson, PW; et al. (UKQCD) (1993). 「SU(3) グルーボールの包括的な格子研究」(PDF) . Physics Letters B . 309 (3–4): 378–384. arXiv : hep-lat/9304012 . Bibcode :1993PhLB..309..378B. doi :10.1016/0370-2693(93)90948-h. ISSN 0370-2693. S2CID 16751483.

スカラー中間子

グループ

低質量範囲

中距離

上限質量範囲

リスト

確認済み

候補者

未確認の共鳴

参照

参考文献