Resonanser

Resonans (resonon [1] ) - kortvarige ophidsede tilstande af hadroner . De fleste kendte partikler er resonanser.

Resonansernes levetid er 10 −22 -10 −24 s, derfor kan de ikke observeres direkte i form af spor på detektorer . De er defineret som toppe i det samlede tværsnit af sekundær partikelproduktion:

\sigma (E)=\sigma _{0}{\frac {\left({\frac {\Gamma }{2}}\right)^{2}}{(E-E_{0})^{2 }+\venstre({\frac {\Gamma }{2}}\højre)^{2}}}

Det maksimale tværsnit svarer til resonans med energi og bredde . Bredden af resonansen, udtrykt i energienheder, svarer til dens gennemsnitlige levetid : $\sigma (E_{0})=\sigma _{0}$ $E_{0}$ $\Gamma$ $\tau$

\tau ={\frac {\hbar }{\Gamma ))

Resonanser ligner de exciterede tilstande af et atom: når en elektron absorberer energi og bevæger sig til et andet højere energiniveau . Lignende exciterede tilstande, kaldet isomerer , findes også i atomkerner. Ligesom en elektron i et atom eller en nukleon i en kerne, bevæger kvarker sig, efter at have modtaget en tilstrækkelig portion energi, også til et andet energiniveau. Almindelige ( metastabile ) partikler er i dette tilfælde kvarksystemets grundtilstande. Følgelig kan resonanser beskrives ved spektrale udtryk , hvor: $n^{{2S+1}}L_{J}$

$n$ er det vigtigste kvantetal ,
$S$ - spin kvantetal (0 eller 1 - for mesoner, 1 ⁄ 2 eller 3 ⁄ 2 - for baryoner),
$L$ er det orbitale kvantetal ,
$J=|L\pm S|$ er det indre kvantetal (svarer til selve resonansens spin).

I modsætning til det elektriske felt inde i atomet, hvis teori er ret simpel, er kvarkerne i gluonfeltet , hvis beregning er ret vanskelig. Derfor er det ekstremt svært på forhånd at forudsige excitationsspektret for et kvarksystem, selvom det i de fleste tilfælde er godt beskrevet af teorien om Regge-poler [2] . Også blandt resonanserne er der udover pure og states også systemer med yderligere kvarker ( tetraquark , pentaquark ) og gluonurenheder ( glueball ). I denne henseende er hver ny resonans stadig en slags overraskelse for fysikere. $q{\tilde {q}}$ $qqq$

Nomenklatur af resonanser

Resonanser betegnes som almindelige partikler, men deres masse i MeV er angivet efter symbolet i parentes . Tidligere blev resonanssymbolet suppleret med en stjerne , men nu bruges det sjældent.

For neutrale mesoner, tetraquarks, eksotiske mesoner og deres resonanser anvendes følgende notation: [3]

$jeg$	Quark sammensætning	(0, 1…) − +	(0, 1…) + −	(0, 1…) − −	(0, 1…) + +
$jeg$	Quark sammensætning	JPC _
$I=1$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ og ${\mathrm {d{\tilde {d))))$	$\pi$	$b$	$\rho$	$-en$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\Pi _{c}$	$Z_{c}$	$R_{c}$	$W_{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	${\displaystyle \Pi _{b))$	${\displaystyle Z_{b))$	${\displaystyle R_{b))$	${\displaystyle W_{b))$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	${\displaystyle \Pi _{t))$	${\displaystyle Z_{t))$	$R_{t}$	$W_{t}$
$I=0$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ og /eller ${\mathrm {d{\tilde {d))))$ ${\mathrm {s{\tilde {s))))$	$\eta ,\eta '$	$h, h'$	$\omega ,\phi$	$f,f'$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\eta_{c}$	$h_{c}$	$J/\psi ,\psi$	$\chi _{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	$\eta _{b}$	$h_{b}$	$\Upsilon$	$\chi _{b}$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	$\eta _{t}$	$h_{t}$	$\theta$	$\chi _{t}$

Noter

↑ Theory of quarks, 1971 , s. 5.
↑ V.V. Anisovich. Systematisering af kvark-antikvark-tilstande og eksotiske mesoner // Uspekhi fizicheskikh nauk : zhurnal. - 2004. - Januar ( bind 174 , nr. 1 ). — s. 49–72 . - doi : 10.3367/UFNr.0174.200401d.0049 . (Russisk)
↑ Navneskema for hadroner . Hentet 24. februar 2021. Arkiveret fra originalen 20. marts 2021. (ubestemt)

Litteratur

Resonanser - artikel fra Physical Encyclopedia
Kokkede Ya. Teori om kvarker. — M .: Mir , 1971. — 341 s.