Meson

Eit meson er ein elementærpartikkel som høyrer til hovudgruppa av partiklar som vert kalla hadron. Meson er i standardmodellen definert som ikkje-elementære partiklar, som består av ei lik mengd kvarkar, og antikvarkar. Ein trur at meson består av eit kvark-antikvark par, i tillegg til mange virtuelle kvark-antikvark par, og virtuelle gluon. I dag leiter ein etter eksotiske meson med forskjellige bestanddelar. Kvarkane kan eksistere i forskjellige tilstandar. Eit π⁰ meson er til dømes verken opp, anti-opp (${\displaystyle u{\bar {u}}}$), eller ned, anti-ned (${\displaystyle d{\bar {d}}}$), men ein mellomting som gjen det til sin egen antipartikkel.

Alle meson er ustabile. Dette kjem av samansetninga av kvarkar, som er kvark-antikvark (${\displaystyle q{\bar {q}}}$). Desse kvarkane vil annihilere og danne energi og nye partikler.

Meson vart opphavleg føresagt å vere kraftberarar for krafta som heldt atomkjernane saman. Og då ein først oppdaga myonet, trudde ein pga. liknande masse at det var eit meson, og gav det namnet mu-meson. Men sidan det ikkje var sterkt vekselverkande skjønte ein fort at det ikkje kunne stemme. Det første ordentlege mesonet som vart oppdaga ar pionet. Hideki Yukawa fekk Nobelprisen i fysikk for dette i 1949. Meson er berarar av sterk kjernekraft.

Dette er ei liste over meson. Det er eit utval av omtrent 140 kjente.

Partikkel	Symbol	Anti- partikkel	Kvark- innhald	Spinn og paritet	Kvilemasse MeV/c²	S	C	B	Nedbrytingstid s	Nedbrytingsprodukt	Kommentar
Ladd Pion	${\displaystyle \mathrm {\pi ^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {\pi ^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {u{\bar {d}}} }$	Pseudoskalar	139.6	0	0	0	2.60×10-8	μ+ + νμ
Nøytral Pion	${\displaystyle \mathrm {\pi ^{0}} }$	Sjølv	${\displaystyle \mathrm {\frac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} }$	Pseudoskalar	135.0	0	0	0	0.84×10-16	2γ	Unøyaktig (kvarkmassar<>0)
Ladd Kaon	${\displaystyle \mathrm {K^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {K^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {u{\bar {s}}} }$	Pseudoskalar	493.7	+1	0	0	1.24×10-8	μ + νμ or π+ + π0
Nøytral Kaon	${\displaystyle \mathrm {K^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {{\bar {K}}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {d{\bar {s}}} }$	Pseudoskalar	497.7	+1	0	0	Svak desintegrasjon		Fargekraft eigentilstand - ingen fast nedbrytingstid (sjå fotnotar)
K-Kort	${\displaystyle \mathrm {K_{S}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {K_{S}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {\frac {d{\bar {s}}-s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} }$	Pseudoskalar	497.7	(*)	0	0	0.89×10-10	π+ + π- or 2π0	Svak desintegrasjon eigentilstand - kombinasjon manglar liten CP-brot-del)
K-Lang	${\displaystyle \mathrm {K_{L}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {K_{L}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {\frac {d{\bar {s}}+s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} }$	Pseudoskalar	497.7	(*)	0	0	5.2×10-8	π+ + e- + νe	Svak kjernekraft eigentilstand - kombinasjon manglar liten CP-brot-del)
Eta	${\displaystyle \mathrm {\eta } }$	Sjølv	${\displaystyle \mathrm {\frac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}}{\sqrt {6}}} }$	Pseudoskalar	547.8	0	0	0	5×10-19		Kombinasjon unøyaktig pga kvarkmassar <>0
Eta Prime	${\displaystyle \mathrm {\eta '} }$	Sjølv	${\displaystyle \mathrm {\frac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}}{\sqrt {3}}} }$	Pseudoskalar	957.6	0	0	0	3×10-21		Kombinasjon unøyaktig pga kvarkmassar <>0
Rho	${\displaystyle \mathrm {\rho ^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {\rho ^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {u{\bar {d}}} }$	Vektorboson	776	0	0	0	0.4×10-23
Phi	${\displaystyle \mathrm {\phi } }$	Sjølv	${\displaystyle \mathrm {s{\bar {s}}} }$	Vektor	1020	0	0	0	16×10-23
D	${\displaystyle \mathrm {D^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {D^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {c{\bar {d}}} }$	Pseudoskalar	1869	0	+1	0	10.6×10-13
D	${\displaystyle \mathrm {D^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {\bar {D^{0}}} }$	${\displaystyle \mathrm {c{\bar {u}}} }$	Pseudoskalar	1865	0	+1	0	4.1×10-13
Ds	${\displaystyle \mathrm {D_{s}^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {D_{s}^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {c{\bar {s}}} }$	Pseudoskalar	1968	+1	+1	0	4.9×10-13
J/Psi	${\displaystyle \mathrm {J/\psi } }$	Sjølv	${\displaystyle \mathrm {c{\bar {c}}} }$	Vektor	3096.9	0	0	0	7.2×10-21	e+ + e- or μ+ + μ- ...	Sjå sjarmonium
B	${\displaystyle \mathrm {B^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {B^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {u{\bar {b}}} }$	Pseudoskalar	5279	0	0	+1	1.7×10-12
B	${\displaystyle \mathrm {B^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {\bar {B^{0}}} }$	${\displaystyle \mathrm {d{\bar {b}}} }$	Pseudoskalar	5279	0	0	+1	1.5×10-12
Bs	${\displaystyle \mathrm {B_{s}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {{\bar {B}}_{s}^{0}} }$	${\displaystyle \mathrm {s{\bar {b}}} }$	Pseudoskalar	5369	-1	0	+1	1.46×10-12
Bc	${\displaystyle \mathrm {B_{c}^{+}} }$	${\displaystyle \mathrm {B_{c}^{-}} }$	${\displaystyle \mathrm {c{\bar {b}}} }$	Pseudoskalar	6400	0	+1	+1	5×10-13
Upsilon	${\displaystyle \Upsilon \,}$	SJølv	${\displaystyle \mathrm {b{\bar {b}}} }$	Vektor	9460	0	0	0	1.3×10-20	e+ + e- or μ+ + μ- ...	Sjå bunnium

(^) Det er to komplikasjonar ved elektrisk nøytrale kaon:

1. På grunn av nøytral kaonmiksing vil ${\displaystyle \mathrm {K_{S}^{0}} }$ og ${\displaystyle \mathrm {K_{L}^{0}} }$ ikkje vere eigentilstandar for særheit. Men dei er eigentilstandar for den svake kjernekrafta, som dermed avgjer nedbrytinga deira, så desse partiklene har bestemt nedbrytingstid.
2. På grunn av lineære kombinasjonar som vist over for ${\displaystyle \mathrm {K_{S}^{0}} }$ og ${\displaystyle \mathrm {K_{L}^{0}} }$ er desse heilt korrekte på grunn av ein naudsynt liten korreksjon for CP-symmetribrot.

Desse komplikasjonene eksisterer i prinsippet òg for andre nøytrale mesoner, men svake eigentilstander noterast berre for kaon på grunn av dei særs forskjellige nedbrytingstidene deira.