Rezonanțe

Rezonanță (rezonon [1] ) - stări excitate de scurtă durată ale hadronilor . Cele mai cunoscute particule sunt rezonanțe.

Durata de viață a rezonanțelor este de 10 -22 -10 -24 s; prin urmare, acestea nu pot fi observate direct sub formă de piste pe detectoare . Ele sunt definite ca vârfuri în secțiunea transversală totală a producției de particule secundare:

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

Secțiunea transversală maximă corespunde rezonanței cu energia și lățimea . Lățimea rezonanței, exprimată în unități de energie, corespunde duratei sale medii de viață : $\sigma (E_{0})=\sigma _{0}$ $E_{0}$ $\Gamma$ $\tau$

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

Rezonanța este similară cu stările excitate ale unui atom: atunci când un electron absoarbe energie și trece la un alt nivel de energie mai înalt . Stări excitate similare, numite izomeri , există și în nucleele atomice. La fel ca un electron dintr-un atom sau un nucleon dintr-un nucleu, quarcii , după ce au primit o parte suficientă de energie, trec de asemenea la un alt nivel de energie. Particulele obișnuite ( metastabile ) în acest caz sunt stările fundamentale ale sistemului de quarci. În consecință, rezonanțe pot fi descrise prin termeni spectrale , unde: $n^{{2S+1}}L_{J}$

$n$ este numărul cuantic principal ,
$S$ - număr cuantic de spin (0 sau 1 - pentru mezoni, 1 ⁄ 2 sau 3 ⁄ 2 - pentru barioni),
$L$ este numărul cuantic orbital ,
$J=|L\pm S|$ este numărul cuantic intern (corespunde spinului rezonanței în sine).

Spre deosebire de câmpul electric din interiorul atomului, a cărui teorie este destul de simplă, quarcii se află în câmpul gluonilor , al cărui calcul este destul de dificil. Prin urmare, este extrem de dificil de prezis în avans spectrul de excitație al unui sistem de quarci, deși în majoritatea cazurilor este bine descris de teoria polilor Regge [2] . De asemenea, printre rezonanțe, pe lângă pure și stări, există și sisteme cu quarci suplimentari ( tetraquark , pentaquark ) și impurități de gluon ( glueball ). În acest sens, fiecare nouă rezonanță este încă un fel de surpriză pentru fizicieni. $q{\tilde {q}}$ $qqq$

Nomenclatura rezonanțelor

Rezonanțe sunt desemnate ca particule obișnuite, dar masa lor în MeV este indicată după simbolul dintre paranteze . Anterior, simbolul rezonanței era completat cu un asterisc , dar acum este rar folosit.

Pentru mezonii neutri, tetraquarci, mezoni exotici și rezonanțe ale acestora, se adoptă următoarea notație: [3]

$eu$	Compoziția cuarcilor	(0, 1…) − +	(0, 1…) + −	(0, 1…) − −	(0, 1…) + +
$eu$	Compoziția cuarcilor	J PC
$I=1$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ și ${\mathrm {d{\tilde {d))))$	$\pi$	$b$	$\rho$	$A$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\Pi _{c}$	$Z_{c}$	$R_{c}$	$W_{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	$\Pi _{b)$	$Z_{b)$	$R_{b)$	$W_{b)$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	$\Pi _{t)$	$Z_{t)$	$R_{t}$	$W_{t}$
$I=0$	${\mathrm {u{\tilde {u))))$ , și/sau ${\mathrm {d{\tilde {d))))$ ${\mathrm {s{\tilde {s))))$	$\eta ,\eta '$	$h,h'$	$\omega ,\phi$	$f,f'$
	${\mathrm {c{\tilde {c}}}}$	$\eta_{c}$	$h_{c}$	$J/\psi ,\psi$	$\chi _{c}$
	${\mathrm {b{\tilde {b))))$	$\eta _{b}$	$h_{b}$	$\Upsilon$	$\chi _{b}$
	${\mathrm {t{\tilde {t}}}}$	$\eta _{t}$	$h_{t}$	$\theta$	$\chi _{t}$

Note

↑ Teoria quarcilor, 1971 , p. 5.
↑ V.V. Anisovich. Sistematizarea stărilor quark-antiquark și a mezonilor exotici // Uspekhi fizicheskikh nauk : zhurnal. - 2004. - ianuarie ( vol. 174 , nr. 1 ). — p. 49–72 . - doi : 10.3367/UFNr.0174.200401d.0049 . (Rusă)
↑ Schema de denumire pentru hadroni . Preluat la 24 februarie 2021. Arhivat din original la 20 martie 2021. (nedefinit)

Literatură

Rezonanțe - articol din Enciclopedia fizică
Kokkede Ya. Teoria quarcilor. — M .: Mir , 1971. — 341 p.