Mesón eta

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Mesón eta (η) y Mesón eta prima (η') η, η'
Meson nonet - spin 0.svg
Conjunto de nueve mesones de espín cero
Composición η : ≈
η' : ≈
Familia Bosón[1]
Grupo Mesones
Interacción Nuclear fuerte y Nuclear débil
Antipartícula Ella misma
Descubierta 1961
Tipos 3
Masa η : 547,853 ± 0,024 MeV/c2
η' : 957,66 ± 0,24 MeV/c2
Vida media η: 5,0 ± 0,3 · 10-19 s, η': 3,2 ± 0,2 · 10-21 s
Decae en

η :
γ + γ                   o bien
π0 + π0 + π0       o bien
π+ + π0 + π-
η' :
π+ + π- + η            o bien
(ρ0 + γ) / (π+ + π- + γ)      o bien

π0 + π0 + γ
Carga eléctrica 0 e
Espín Entero

En física de partículas, el mesón eta (η) y el mesón eta prima (η') son partículas subatómicas descubiertas en 1961; estos mesones están compuestos de una mezcla de quarks arriba, abajo y extraños con sus correspondientes antiquarks.

El mesón eta encantadoc) y el mesón eta inferiorb) son formas de quarkonium. Tienen el mismo espín y paridad que los mesones eta ligeros, pero contienen quarks encanto y quarks fondo respectivamente. El quark top es demasiado pesado para formar un mesón similar (mesón eta superior, símbolo ηt), debido a su muy rápida desintegración.

Composición de quarks[editar]

La partícula subatómica Eta (η) pertenece al conjunto pseudoescalar de nueve mesones que tienen espín J = 0 y paridad negativa;[2][3]​ igualmente Eta y Eta prima tiene isoespín total I igual a cero, y valores nulos de extrañeza e hipercarga. Cada quark que aparece en una partícula subatómica Eta está acompañado de su antiquark (por ello la partícula global en su conjunto no posee "sabor") y todos los números cuánticos principales tienen un valor igual a cero.

La teoría de quarks con simetría básica SU (3) para los tres quarks más ligeros, que sólo tiene en cuenta la fuerza fuerte, predice las partículas correspondientes

, y
.

Los subíndices se refieren al hecho de que η 1 se corresponde con un singlete (que es totalmente antisimétrico) y η8 se corresponde con un octeto. Sin embargo, en este caso, las fuerzas débil y electromagnética, que pueden transformar un sabor de quark en otro, causan una significativa, aunque pequeña, cantidad de "mezcla" de los estados propios (con ángulo de mezcla θP = -11,5 grados),[4]​ de modo que la composición real de quarks es una combinación lineal de estas fórmulas . Esto es:

.

El nombre de la partícula Eta sin subíndice se corresponde con la partícula real que es observada en la realidad y es próxima a η8. La partícula Eta prime es la partícula observada próxima a η1.[3]

Las partículas Eta y Eta prima están estrechamente relacionadas con el pión neutro más conocido π0, donde

.

De hecho π0, η1 y η8 son tres combinaciones lineales ortogonales de los pares de quarks uu, dd y ss. uu, dd y ss; Están en el centro del conjunto pseudo-escalar de nueve mesones[2][3]​ con los principales números cuánticos iguales a cero.

Descubrimiento[editar]

El mesón eta fue descubierto en 1961 en colisiones pión-nucleón en el Bevatron, por A. Pevsner et al., en un momento en que el equipo que propuso la vía óctuple estaba dando lugar a predicciones y descubrimientos de nuevas partículas a partir de consideraciones de simetría.[5]

La diferencia entre la masa de η y la de η' es más grande de lo que el modelo de quarks puede explicar de modo natural. Este «rompecabezas η-η'» se resuelve con los instantones.

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]

Referencias[editar]

  1. Eisberg, Robert; Resnick, Robert. Física cuántica. Limusa. p. 723. ISBN 968-18-0419-8. 
  2. a b El describe el conjunto pseudo-scalar SU(3) de nueve mesones entre los que se incluyen las partículas Eta y Eta prima.
  3. a b c H. F. Jones (1998). Groups, Representations and Physics. Dirac House, Temple Back, Bristol BS1 6BE, UK: Institute of Physics Publishing. ISBN 0 7503 0504 5. . En la página 150 se describe el conjunto pseudo-scalar SU(3) de nueve mesones entre los que se incluyen las partículas Eta y Eta prima. En la página 154 se define η1 y η8 y se explica el mezclado (que da lugar a las partículas Eta y Eta prima).
  4. Particle Data Group. «Quark Model Review». 
  5. Andrzej Kupść (2007). «What is interesting in Eta and Eta prime Meson Decays?». arXiv (AIP Conference Proceedings 950): 165-179. arXiv:0709.0603. doi:10.1063/1.2819029.