Экзотические мезоны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Указаны возможные мезоны-тетракварки. Зелёный цвет обозначает состояния с изоспином I=0, фиолетовый I=1/2, красный I=1. По вертикальной оси отложены массы.

Виды экзотических мезонов[править | править исходный текст]

Некварковые модели мезонов включают:

  1. экзотические мезоны, которые имеют набор квантовых чисел, невозможный в рамках кварковой модели.
  2. глюболы или глюоний, которые вообще не содержат отдельных кварков
  3. тетракварки, которые содержат две отдельные кварк-антикварковые пары
  4. гибридные мезоны, которые содержат кварк-антикварковую пару и один или больше глюонов.

Все эти состояния могут быть классифицированы как мезоны, потому что они являются адронами и имеют нулевое барионное число. Глюболы должны быть ароматическими синглетами, то есть иметь нулевые изоспин, странность, очарование, прелесть и истинность. Как и остальные состояния частиц, они точно определяются квантовыми числами, которые являются простым представлением симметрии Пуанкаре, то есть JPC (где J — момент импульса, P — внутренняя чётность, C — зарядовая чётность), и массой. Также для точного определения используется изоспин I мезона.

Обычно каждый мезон в рамках кварковой модели появляется в виде SU(3) ароматического нонета — октет и ароматический синглет. Оказывается, что глюбол — дополнительная частица вне нонета. Вопреки кажущейся простоте счета определение любого полученного состояния как глюбола, тетракварка или гибридного мезона остается неясным и умозрительным даже сегодня. Даже когда существует согласие о том, что одно из нескольких состояний является одним из таких мезонов за рамками кварковой модели, степень смешивания и точная классификация связаны с неопределённостями. Также проводится значительная экспериментальная работа для определения квантовых чисел каждого состояния и проверки точности полученных результатов. В итоге все определения за рамками кварковой модели являются неопределенными и умозрительными. Ниже рассматривается подробнее ситуация на конец 2004 года.

Предсказания моделей на решётках[править | править исходный текст]

Предсказания КХД на решётках для глюболов довольно устойчивы, по крайней мере, когда не учитываются виртуальные кварки. Два самых низких (по массе) состояния:

0+ + с массой 1611±163 МэВ
2+ + с массой 2232±310 МэВ

0− + и другие экзотические глюболы, как, например, 0− −, по прогнозам лежат выше 2 ГэВ. Глюболы обязательно являются изоскалярами, то есть имеют изоспин I=0.

Все гибридные мезоны основного состояния -0− +, 1− +, 1− − и 2− + — лежат немного ниже 2 ГэВ. Гибридный мезон с экзотическими квантовыми числами 1− + находится на 1.9±0.2 ГэВ. Лучшие решёточные вычисления не упоминают о смешанных мезонных состояниях, поскольку сделаны без учета виртуальных кварков.

0+ + состояния[править | править исходный текст]

Пока что выявлены пять изоскалярных резонансов:

f0(600), f0(980), f0(1370), f0(1500) и f0(1710)

Из них f0(600) обычно определяется как σ-мезон в киральных моделях. Рождение и распады f0(1710) показывают, что он по всей видимости также является мезоном.

Кандидат на классификацию как глюбол[править | править исходный текст]

f0(1370) и f0(1500) не могут являться мезонами в рамках кварковой модели, поскольку один из них — дополнительная частица к мезонному нонету. Рождение состояния с большей массой в 2 фотонных реакциях, таких, как реакции 2γ → 2π или 2γ → 2K, не наблюдается. Распады также дают некоторые основания полагать, что один из них является глюболом.

Кандидат на классификацию как тетракварк[править | править исходный текст]

f0(980) определяется некоторыми учеными как мезон-тетракварк вместе с I=1 состояниями a0(980) и Κ*0(800). Два долгоживущих («узких» на жаргоне спектроскопии элементарных частиц) состояния: скалярное (0++) состояние DsJ(2317) и векторный (1+) мезон DsJ(2460), обнаруженные в CLEO и BaBar, также иногда определяются как состояния тетракварка. Однако для этих примеров возможны и другие объяснения.

2+ + состояния[править | править исходный текст]

Определенно обнаружены два изоскалярных состояния — f2(1270) и f'2(1525). Другие состояния пока обнаружены не были. Поэтому трудно сказать больше об этих состояниях.

1− + экзотические и другие состояния[править | править исходный текст]

Два изовекторных экзотических состояния π1(1400) и π1(1600) установлены точными экспериментами. Они определённо не глюболы, но могут быть тетракварками или гибридными мезонами.

0− + π(1800), 1− − ρ(1900) и 2− + η2<(1870) — довольно хорошо определённые состояния, которые иногда классифицируются предположительно как гибридные мезоны. Если такая классификация верна, то она хорошо согласуется с решёточными вычислениями, которые поместили несколько гибридных мезонов в этот диапазон масс.

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]