Мезон

**Мезон** (ад  — сярэдні) — базон моцнага ўзаемадзеяння. У стандартнай мадэлі мезоны — састаўныя (не-элементарныя) часціцы, якія складаюцца з цотнай колькасці кваркаў і антыкваркаў. Да мезонаў адносяць піоны (π-мезоны), каоны (K-мезоны) і многія іншыя больш цяжкія мезоны. Спачатку мезоны былі прадказаны як часціцы, якія пераносяць сілы, якія звязваюць пратоны і нейтроны.

Большая частка масы мезона паходзіць з энергіі сувязі, а не з сумы мас часціц, з якіх ён складаецца.

Усе мезоны нестабільныя.

## Прадказанне і выяўленне 
У 1935 годзе японскі фізік Х. Юкава стварыў першую колькасную тэорыю ўзаемадзеяння нуклонаў, якое адбываецца праз абмен новымі часціцамі, якія цяпер вядомыя як пі-мезоны (або піоны). Пасля за гэтую працу Х. Юкава быў узнагароджаны Нобелеўскай прэміяй па фізіцы.

Першапачаткова тэрмін «мезон» меў сэнс «сярэдні па масе», таму першым у разрад мезонаў трапіў (з-за яго прыдатнай масы) выяўлены ў канцы 1930-х гадоў мюон, які назвалі μ-мезонам. Аднак у канцы 1940-х было ўстаноўлена, што мюон не схільны да моцнага ўзаемадзеяння і адносіцца, як і электрон, да класа лептонаў (таму і назва μ-мезон з'яўляецца няправільнай).

Піон быў ​​першым эксперыментальна адкрытым (1947) сапраўдным мезонам.

Да адкрыцця тэтракваркаў лічылася, што ўсе вядомыя мезоны складаюцца з пары кварк-антыкварк (г. зв. валентных кваркаў) і з «мора» віртуальных кварк-антыкваркавых пар і віртуальных глюонаў. Валентныя кваркі могуць існаваць у выглядзе суперпазіцыі станаў з розным водарам; напрыклад нейтральны піон не з'яўляецца ні парай u \bar{u}, ні парай d \bar{d} кваркаў, а ўяўляе сабой суперпазіцыю абодвух.

Псеўдаскалярныя мезоны (спін = 0) маюць мінімальную энергію спакою, бо ў іх кварк і антыкварк маюць антыпаралельныя спіны, пасля іх ідуць вектарныя мезоны (спін = 1), у якіх спіны кваркаў паралельныя (накіраваны аднолькава). Абодва тыпы сустракаюцца ў больш высокіх энергетычных станах, у якіх спін складваецца з арбітальным (вуглавым) момантам (сённяшняя карціна ўнутрыядзерных сіл даволі складаная, для дэтальнага азнаямлення з роляй мезонаў гл. Сучасны стан тэорыі моцных узаемадзеянняў).

## Наменклатура мезонаў 
Імя мезону даюць так, каб яно вызначала яго асноўныя ўласцівасці. Адпаведна, па зададзеных уласцівасцях мезона можна адназначна вызначыць яго назву. Спосабы наймення падзяляюцца на дзве катэгорыі, у залежнасці ад таго, ці мае Мезон «водар».

### Мезоны без водару 
Мезоны без водару — мезоны, усе квантавыя лікі водараў якіх роўныя нулю. Гэта азначае, што гэтыя мезоны з'яўляюцца станамі кварконія (пар кварк-антыкварк аднолькавага водару) або лінейнымі камбінацыямі такіх станаў.

Імя мезона вызначаецца яго сумарным спінам  і сумарным арбітальным вуглавым момантам . Мезон складзены з двух кваркаў з , таму сумарны спін можа быць толькі  (паралельныя спіны) або  (антыпаралельныя спіны). Арбітальнае квантавы лік  зʼяўляецца за кошт кручэння аднаго кварка вакол іншага. Звычайна большы арбітальны момант выяўляецца ў выглядзе большай масы мезона. Гэтыя дзве квантавыя лікі вызначаюць цотнасць  і (для нейтральных мезонаў) зарадава-спалучаную цотнасць  мезоны:

:  = (−1)+1
:  = (−1)

Таксама  і  складаюцца ў поўны вуглавы момант , які можа прымаць значэнні ад |  | да  з крокам адзінка. Магчымыя камбінацыі апісваюць знакам (тэрмам)  2  + 1      (замест лічбавага значэння  ужываюць літарны код, гл. спектраскапічныя сімвалы) і сімвалам  (для абазначэння ўжываюць толькі знак  і ).

Магчымыя камбінацыі і адпаведныя абазначэння мезонаў пададзены ў табліцы:

 Заўвагі: 
:   *Некаторыя камбінацыі забароненыя: 0  — — , 0  + — , 1  — + , 2  + — , 3  — + … 
:   †Першы шэраг утворыць ізаспінавы трыплет: , ,   
:   †Другі шэраг змяшчае пары часціц:  мяркуецца станам s\bar s, а  — станам  u \bar u + d \bar d.. У іншых выпадках дакладны склад невядомы, так што выкарыстоўваецца штрых для адрознення двух формаў. 
:   •З гістарычных прычын, 1³ 1 форма  называецца [[J/Psi|]].
:   **Сімвалам стану ботаніўм зʼяўляецца загалоўны іпсілон  (у залежнасці ад браўзера можа адлюстроўвацца як загалоўная Y). 

**Нармальныя спін-цотныя паслядоўнасці** фарміруюцца мезонамі, у якіх . У нармальнай паслядоўнасці , так што  (гэта значыць ). Гэта адпавядае некаторым трыплетным станам (паказаны ў двух апошніх слупках).

Паколькі некаторыя з сімвалаў могуць паказваць на больш чым адну часцінку, ёсць дадатковыя правілы:
* У гэтай схеме часціцы з  = 0  —  вядомыя як * псеўдаскаляры *, а мезоны з  называюцца * вектарамі *. Для астатніх часціц лік  дадаецца ў выглядзе ніжняга індэксу: , ,  
* Для большасці ,  і  станаў звычайна дадаюць да пазначэння спектраскапічную інфармацыю:, . Першая лічба — гэта галоўны квантавы лік, а літара з'яўляецца спектраскапічным пазначэннем . Мультыплетнасть апускаецца, бо яна вынікае з літары, да таго ж  пры неабходнасці пішуць у выглядзе ніжняга індэксу: . Калі спектраскапічная інфармацыя недаступная, замест яе ўжываецца маса:  (9460)
* Схема пазначэнняў не адрознівае «чыстыя» кваркавыя станы і станы глюонія. Таму глюоніевыя станы ужываюць такую ​​самую схему наймення.
* Для экзатычных мезонаў з «забароненым» наборам квантавых лікаў , , , ,  ужываюць тыя самыя абазначэнні, што і для мезонаў з ідэнтычнымі лікамі , за выключэннем дабаўкі ніжняга індэксу . Мезоны з ізаспінам 0 і  абазначаюць як   1. Калі квантавыя лікі часціцы невядомыя, яе абазначаюць як  з указаннем масы ў дужках.

### Мезоны з водарам 
Для мезонаў з водарам схема назваў трохі прасцей.

1. Імя дае мезону найцяжэйшы з двух кваркаў. Парадак ад цяжкага да лёгкага наступны: . Аднак у - і -кваркаў водару няма, таму яны не ўплываюць на назву. Кварк  ніколі не сустракаецца ў адронах, але сімвал для мезонаў, якія змяшчаюць , зарэзерваваны.

: Трэба адзначыць, што з - і -кваркамі ўжываецца сімвал антычасціцы. Гэта адбываецца з-за прынятага пагаднення пра тое, што зарад водару і электрычны зарад павінны мець аднолькавы знак. Гэта ж слушна і для трэцяй кампаненты ізаспіна: кварк  мае дадатную праекцыю ізаспіна 3 і зарад, а кварк  мае адмоўныя  3 і зарад. У выніку кожны водар зараджанага мезона мае той жа знак, што і яго электрычны зарад.

2. Калі другі кварк таксама мае водар (любы, апроч  і ), то яго наяўнасць пазначаюць у выглядзе ніжняга індэкса (,  або  і, тэарэтычна, ).

3. Калі мезон належыць нармальнай спін-цотнай паслядоўнасці, то-бок , 1 - , 2 + ,…, то дадаецца верхні індэкс «*».

4. Для мезонаў, за выключэннем *псеўдаскаляраў* (0 - ) і *вектараў* (1 - ), дадаецца ў выглядзе ніжняга індэкса квантавы лік поўнага вуглавога моманту .

У выніку атрымаем:

: †  апушчаны для 0− and 1−.

Часам часціцы могуць змешвацца. Напрыклад, нейтральны каон K^0\,(\bar sd) і яго антычасціца \bar K^0\,(s\bar d) у слабых узаемадзеяннях, як паказалі ў 1955 годзе М. Гел-Ман і А. Пайс, вядуць сябе як сіметрычная або антысіметрычная камбінацыі, кожнай з якіх адпавядае свая часціца: кароткажывучы нейтральны каон K^0_S = \begin{matrix}{\sqrt 2 \over 2}\end{matrix}(K^0-\bar K^0) з , які звычайна распадаецца на два піоны ( або ), і доўгажывучы нейтральны каон K^0_L = \begin{matrix}{\sqrt 2 \over 2}\end{matrix}(K^0 + \bar K^0) з , які звычайна распадаецца або на тры піоны, або на піон, электрон (або мюон) і нейтрына

## Табліца некаторых мезонаў 
## Спасылкі 
* Табліца мезонаў і іх уласцівасцяў
* інфармацыя пра часціцы ад *Групы па ўласцівасцях часціц* http://pdg.lbl.gov
* .
* Наменклатура адронаў.

*