Kaone

Kaone
Clasificare	Particulă compusă ( hadron )
Compoziţie	K ⁺ : u s K ⁰ : d s , s d K ^- : u s
Familie	Bosoni
grup	Mezonii
Interacțiuni	Gravitație , electromagnetică , slabă , puternică
Simbol	K ⁺ , K ⁰ , K ^-
Descoperire	1947
Proprietăți fizice
Masa	K ^± : 493,677 ± 0,013 MeV / c ² K ⁰ : 497,648 ± 0,022 MeV / c ² ^[1]
Incarcare electrica	K ^± : ± 1 e K ⁰ : 0 e
A învârti	0

Kaonii sunt mezoni caracterizați prin numărul cuantic al ciudățeniei . ^[2]

Descriere

Kaonii neutri conform modelului standard sunt constituiți din amestecuri de combinații simetrice și antisimetrice de quark down-antistrange și antidown-strange. Kaonii încărcați sunt mezoni și se crede că au o compoziție de quark anti-strang pentru kaoni pozitivi și anti-ciudat pentru kaoni negativi. Timpul de descompunere este de aproximativ 10 ⁻⁸ s . ^[3]

Timpii de descompunere de acest ordin de mărime indică o decădere slabă a interacțiunii. Niciunul dintre produsele de degradare nu are un quark ciudat, încălcând astfel legea de conservare a ciudățeniei și, prin urmare, nu poate proceda printr-o interacțiune puternică.

Descrierea kaonilor neutri este mult mai complicată. Există două versiuni ale acestei particule, cu aceeași masă, dar cu timpi de descompunere diferiți. Primul se numește K-zero-short, celălalt se numește K-zero-long. Aceste două particule sunt considerate a fi combinații de quarks antidistang și, respectiv, antidown-ciudat. Aceste particule se descompun în pioni schimbând doi bosoni W.

Caonii neutri sunt importanți din punct de vedere istoric pentru rolul lor în avansarea înțelegerii proceselor care implică quarcii.

Când Rochester și Butler au descoperit versiunea scurtă a kaonului neutru în 1946 , au făcut acest lucru observând o urmă caracteristică "V" într-o cameră de nori . Kaonul neutru nu lasă urme în camera de nor, așa că urma „V” a pionului și-a dezvăluit prezența înainte de decădere.

Particulă	Simbol	Antiparticulă	Compoziţie	Liturghie în repaus MeV / c ²	S.	Viața medie secunde
Kaone	K ⁺	K ^-	$\mathrm {u{\bar {s}}} ({\bar {u}}s)$ ${\ displaystyle \ mathrm {u {\ bar {s}}} ({\ bar {u}} s)}$ $\ mathrm {u \ bar {s}} (\ bar {u} s)$	493,7	+1	1,24 × 10 ⁻⁸
Kaone	$\mathrm {K_{S}^{0}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {K_ {S} ^ {0}}}$ $\ mathrm {K_S ^ 0}$	$\mathrm {K_{S}^{0}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {K_ {S} ^ {0}}}$ $\ mathrm {K_S ^ 0}$	$\mathrm {\frac {d{\bar {s}}+s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {\ frac {d {\ bar {s}} + s {\ bar {d}}} {\ sqrt {2}}}}$ $\ mathrm {\ frac {d \ bar {s} + s \ bar {d}} {\ sqrt {2}}}$	497,7	+1	0,89 × 10 ⁻¹⁰
Kaone	$\mathrm {K_{L}^{0}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {K_ {L} ^ {0}}}$ $\ mathrm {K_L ^ 0}$	$\mathrm {K_{L}^{0}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {K_ {L} ^ {0}}}$ $\ mathrm {K_L ^ 0}$	$\mathrm {\frac {d{\bar {s}}-s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {\ frac {d {\ bar {s}} - s {\ bar {d}}} {\ sqrt {2}}}}$ $\ mathrm {\ frac {d \ bar {s} - s \ bar {d}} {\ sqrt {2}}}$	497,7	+1	5,2 × 10 ⁻⁸

Decăderea unui kaon (K ⁺ ) în trei pioni (2 π ⁺ , 1 π⁻) este un proces care implică atât interacțiuni slabe, cât și interacțiuni puternice .

Interacțiuni slabe: a kaon lui anticuarc ciudat (e) într - o transmuta sus (u) antiquarc prin emisia unui W ⁺ boson , care dezintegreaza consequentially în jos (d) antiquarc și un sus (u) quark .

Interacțiuni puternice : un quark ascendent (u) emite un gluon (g) care se descompune într-un quarc descendent (d) și un antiquark descendent ( d ).

Încălcarea simetriilor

La sfârșitul anilor 1940 , au fost descoperite două descompuneri pentru doi mezoni încărcați ciudat:

Θ ⁺	→	π ⁺ + π ⁰
τ ⁺	→	π ⁺ + π ⁺ + π ^-

Paritatea intrinsecă a pionului este -1, iar paritatea este o cantitate multiplicativă, deci cele două produse au paritate diferită, deci s-a crezut că mezonii inițiali erau două particule distincte. Cu toate acestea, în ciuda măsurătorilor din ce în ce mai precise, nu s-a găsit nicio diferență între mase și durata medie de viață, ceea ce a dus la convingerea că acestea sunt aceeași particulă. Acest fapt se numește puzzle τ - θ .

Fizicienii teoretici Lee și Yang au propus în 1956 că paritatea nu trebuie păstrată în cazul decăderii prin interacțiune slabă (în schimb, este conservată prin interacțiune puternică și electromagnetică). În 1956, Wu a proiectat experimentul care îi ia numele și a arătat această încălcare a conservării parității , în decăderea beta a cobaltului-60 . S-a dovedit că particulele τ și θ erau într-adevăr aceeași particulă și mai precis K ⁺ .

Chiar și cu încălcarea parității, s-a crezut că combinația dintre conjugare sarcină și paritate va lăsa sistemul invariant (invarianța CP). Un experiment Cronin și Fitch din 1964 a arătat că a existat o mică încălcare a invarianței CP în decăderea kaonului, astfel încât kaon a jucat un rol central în discuția acestor simetrii de atunci.

Notă

^ (EN) C. Amsler și colab. ( Particle Data Group ), PDGLive Particle Summary ^{[ link broken ]} , at pdglive.lbl.gov , Particle Data Group , 2009. Accesat la 23 iulie 2009 .
^ C. Amsler și colab. (2008): Modelul Quark
^ C. Amsler și colab . (2008): Listări de particule - K ^±

Bibliografie

C. Amsler, M Doser, M Antonelli, D Asner, K Babu, H Baer, H Band, R Barnett, E Bergren, și colab. , Review of Particle Physics , în Physics Letters B , vol. 667, nr. 1, Particle Data Group , 2008, pp. 1–1340, DOI : 10.1016 / j.physletb.2008.07.018 .
S. Eidelman și colab. , Review of Particle Physics 2004 - Strange Mesons , pe pdg.lbl.gov , Particle Data Group , 2004.
S. Eidelman și colab . ( Particle Data Group ), Revizuirea fizicii particulelor * 1 , în Physics Letters B , vol. 592, nr. 1, 2004, p. 1, DOI : 10.1016 / j.physletb.2004.06.001 .

JJJ Kokkedee, Modelul Quark .
MS Sozzi, Simetriile discrete și încălcarea CP , Oxford University Press , 2008, ISBN 978-0-19-929666-8 .
II Bigi, AI Sanda, încălcare CP , Cambridge University Press , 2000, ISBN 0-521-44349-0 .
DJ Griffiths, Introducere în particule elementare , John Wiley & Sons , 1987, ISBN 0-471-60386-4 .

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Kaone

Controlul autorității	GND ( DE ) 4163235-7

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[PDG2009-1] (EN) C. Amsler și colab. ( Particle Data Group ), PDGLive Particle Summary ^{[ link broken ]} , at pdglive.lbl.gov , Particle Data Group , 2009. Accesat la 23 iulie 2009 .

[PDGQuarkmodel-2] C. Amsler și colab. (2008): Modelul Quark

[PDGKaon-3] C. Amsler și colab . (2008): Listări de particule - K ^±

[1]

[2]

[3]