Резонансы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Резонансэлементарная частица, представляющая собой возбуждённое состояние адрона. Большинство известных частиц являются резонансами.

Посередине графика виден пик, отвечающий ипсилон-резонансу \Upsilon(1S)

Время жизни резонансов: 10−22—10−24 с, поэтому их невозможно наблюдать непосредственно в виде треков на детекторах. Они определяются как пики в полном сечении образования вторичных частиц:

\sigma(E)=\sigma_0\frac{\left(\frac{\Gamma}{2}\right)^2}{(E-E_0)^2+\left(\frac{\Gamma}{2}\right)^2}

Максимальное сечение \sigma(E_0)=\sigma_0 соответствует резонансу с энергией E_0 и шириной \Gamma. Ширина резонанса, выражаемая в единицах энергии соответствует его среднему времени жизни \tau:

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

Резонансы аналогичны возбуждённым состояниям атома: когда электрон поглощает энергию и переходит на другой более высокий энергетический уровень. Подобные возбуждённые состояния, называемые изомерами, существуют и у атомных ядер. Аналогично электрону в атоме или нуклону в ядре, кварки, получая достаточную порцию энергии, также переходят на другой энергетический уровень. Обычные же (метастабильные) частицы при этом являются основными состояниями кварковой системы. Соответственно, резонансы можно описывать спектральными термами n^{2S+1}L_J, где:

В отличие от электрического поля внутри атома, теория которого довольно проста, кварки находятся в глюонном поле, а описание представляет довольно большую сложность. Поэтому невозможно заранее предсказать спектр возбуждения кварковой системы. В связи с этим каждый новый резонанс до сих пор является своего рода сюрпризом для физиков. Сложность представляет даже отделение чистых q\tilde{q} и qqq состояний от систем с дополнительными кварками (тетракварк, пентакварк) и глюонной примесью (глюбол).

Номенклатура резонансов[править | править вики-текст]

Резонансы обозначаются как и обычные частицы, но за символом в скобках указывается их масса в МэВ. Раньше символ резонанса дополнялся звёздочкой, но сейчас она редко используется.

Для нейтральных мезонов и их резонансов принята следующая схема обозначения:[1]

Кварковый состав S=0
L — чётное
S=0
L — нечётное
S=1
L — чётное
S=1
L — нечётное
I=1 \mathrm{u\tilde{u}} и \mathrm{d\tilde{d}} \pi b \rho a
I=0 \mathrm{u\tilde{u}}, \mathrm{d\tilde{d}} и/или \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

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]