Quarconio

En física de altas enerxías, un quarconio   (derivado de quark, coa terminación -onio de positronio ) é un mesón que consiste nun  quark encanto ou un quark fondo e o seu propio antiquark, e polo tanto non ten sabor . As partículas antriores chámaselles respectivamente. Estas partículas chámanse charmonium ('encantonio') e bottomonium ('fondonio'), respectivamente.

Exemplos de quarcónios son a partícula J/ψ (que é un encantonio) e a partícula Υ (que é un fondonio). Debido á gran masa do quark cume, tarcouse en atopar o "toponio" correspondente (xa que este quark se decae por interacción electrodébil de xeito rápido, dificultando que se poida formar o estado ligado). O seu descubrimento tivo lugar no ano 2025 no CERN (CMS e ATLAS). Os mesóns que constan de quarks lixeiros e os seus antiquarks xeralmente non se chaman quarconios, en parte porque teñen masas similares e non se distinguen facilmente entre si.

Debido á gran diferenza de masa entre os quarks encanto ou fondo e outros quarks, as familias encantonia e fondonia non se mesturan entre si nin con outros mesóns insípidos.

 Encantonio 
Na táboa seguinte, a mesma partícula pode referirse ao seu número espectroscópico ou á súa masa. Nalgúns casos, utilízanse estados de excitación: Ψ' é o primeiro estado de excitación de Ψ (por razóns históricas, esta última partícula chámase J/ψ ); Ψ" é o segundo estado, e así sucesivamente. Na práctica, os nomes do mesmo cadro son sinónimos.

Algúns destes estados xa foron preditos pero aínda non foron descubertos; outros non están confirmados. Os números cuánticos da partícula X(3872) son descoñecidos; a súa identidade é controvertida e podería ser:

 un candidato ao estado 1 3 D 2 ;
 un encantonio en estado híbrido;
 unha molécula  .

Término spectroscópicoIG(JPC)PartículaMasa (MeV)11S00+(0−+)ηc(1S), ou ηc(2980)2 980,3 ± 1,213S10−(1−−)<i id="mwWg">J/ψ</i>(1S)3 096,916 ± 0,01111P10−(1+−)hc(1P)3 525,93 ± 0,2713P00+(0++)χc0(1P)3 414,75 ± 0,3113P10+(1++)χc1(1P)3 510,66 ± 0,0713P20+(2++)χc2(1P)3 556,20 ± 0,0921S00+(0−+)ηc(2S), ou 3 637 ± 423S10−(1−−)ψ(3686)3 686,09 ± 0,0411D20+(2−+)ηc2(1D)13D10−(1−−)ψ(3770)3 772,92 ± 0,3513D20−(2−−)ψ(3836)Candidata, necesita de confirmación13D30−(3−−)ψ3(1D)Prevista mais aínda non identificada21P10−(1+−)hc(2P)23P00+(0++)χc0(2P)23P10+(1++)χc1(2P)23P20+(2++)χc2(2P) ????0?(??)Interpretada como un encantonio 1−− sen sabor<i id="mwATM">X</i>(3872)3 872,2 ± 0,8

 Fondonio 
Na seguinte táboa, a mesma partícula pode denominarse coa súa numeración espectroscópica ou coa da súa masa.

Algúns destes estados están previstos pero aínda non descubertos; outros non están confirmados.
Término spectroscópicoIG(JPC)PartículaMasa (MeV)11S00+(0−+)ηb(1S)Resultados preliminares sen confirmar9 390,9 ± 2,813S10−(1−−)Υ(1S)9 460,30 ± 0,2611P10−(1+−)hb(1P)13P00+(0++)χb0(1P)9 859,44 ± 0,5213P10+(1++)χb1(1P)9 892,76 ± 0,4013P20+(2++)χb2(1P)9 912,21 ± 0,4021S00+(0−+)ηb(2S)23S10−(1−−)Υ(2S)10 023.26 ± 0,3111D20+(2−+)ηb2(1D)13D10−(1−−)Υ(1D)13D20−(2−−)Υ2(1D)10 161,1 ± 1,713D30−(3−−)Υ3(1D)21P10−(1+−)hb(2P)23P00+(0++)χb0(2P)10 232,5 ± 0,623P10+(1++)χb1(2P)10 255,46 ± 0,5523P20+(2++)χb2(2P)10 268,65 ± 0,5533S10−(1−−)Υ(3S)10 355,2 ± 0,533PJ0+(J++)χ(3P)10 530 ± 5 (stat.) ± 9 (sist.)43S10−(1−−)Υ(4S) ou Υ(10580)10 579,4 ± 1,253S10−(1−−)Υ(10860)10 865 ± 863S10−(1−−)Υ(11020)11 019 ± 8

 Cromodinámica cuántica (QCD) e quarconios 
O cálculo das propiedades dos mesóns dentro da QCD é completamente non perturbativo. Como resultado, é o único método xeral dispoñible para os cálculos de QCD en rede . Non obstante, debería haber algunhas simplificacións para os quarks pesados.

Os quarks lixeiros nun mesón móvense a velocidades relativistas porque a masa do estado límite é moito maior que a masa do quark. Os quarks encanto e fondo nos seus quarconios móvense relativamente lentos. Calculouse que a velocidade, v, é 0,3 veces a velocidade da luz para o quark encanto e 0,1 para o quark fondo. Polo tanto, este cálculo pódese considerar como unha expansión en potencias de v e denomínase cromodinámica cuántica non relativista (NRQCD).

A NRQCD tamén foi cuantizada como unha teoría de gauge de rede. Isto facilita algo o cálculo das propiedades do quarconio. Atopouse unha boa concordancia coas masas do fondonio. De feito, isto proporciona unha das mellores probas non perturbativas da QCD. Para a familia encanto, o axuste non é tan bo. Presumiblemente, v non é abondo pequeno como para que a NRQCD sexa abondo precisa.

Propúxose a desaparición dos quarconios como un medio para demostrar a formación de plasma de quarks-gluóns durante os experimentos.

 Notas 

Categoría:Mecánica cuántica