Liste der Mesonen

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Hauptartikel: Meson

Die folgenden Tabellen enthalten die Grundzustände aller bekannten und vorhergesagten pseudoskalaren (JP = 0) und Vektormesonen (JP = 1).

Die in den Tabellen verwendeten Formelzeichen sind: I (Isospin), G (G-Parität), J (Gesamtdrehimpuls), P (Parität), C (C-Parität), Q (elektrische Ladung), S (Strangeness), C (Charm), B' (Bottomness), u (Up-Quark), d (Down-Quark), s (Strange-Quark), c (Charm-Quark) und b (Bottom-Quark) sowie die Symbole für die Teilchen selbst.

Es sind jeweils die Eigenschaften und die Quark-Zusammensetzung der Teilchen aufgelistet. Für die zugehörigen Antiteilchen sind Quarks durch Antiquarks zu ersetzen (und umgekehrt) und die Vorzeichen der Quantenzahlen Q, S, C und B' kehren sich um. Werte in rot sind durch das Experiment noch nicht sicher bestätigt, aber durch das Quarkmodell vorhergesagt und in Übereinstimmung mit den Messungen.

Die Ziffern in Klammern hinter einem Zahlenwert bezeichnen die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes. (Beispiel: Die Angabe 134,9766(6) ist gleichbedeutend mit 134,9766 ± 0,0006.)

Pseudoskalare Mesonen[Bearbeiten]

Teilchenname Teilchen Quark-
Zusammensetzung
Antiteilchen Quark-
Zusammensetzung
Masse (MeV/c2) IG JPC S C B' Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
Pion[1] π+ ud π du 139,570 18(35) 1 0 0 0 0 2,6033(5) · 10−8 μ+ + νμ
Pion[2] π0 \mathrm{\tfrac{u\bar{u} - d\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (a) selbst \mathrm{\tfrac{u\bar{u} - d\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (a) 134,9766(6) 1 0−+ 0 0 0 8,52(18) · 10−17 γ + γ
η-Meson[3] η \mathrm{\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2s\bar{s}}{\sqrt{6}}}\, (a) selbst \mathrm{\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2s\bar{s}}{\sqrt{6}}}\, (a) 547,853(24) 0+ 0−+ 0 0 0 5,0(3) · 10−19 (b) γ + γ oder
π0 + π0 + π0 oder

π+ + π0 + π

η′-Meson[4] η′(958) \mathrm{\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} + s\bar{s}}{\sqrt{3}}}\, (a) selbst \mathrm{\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} + s\bar{s}}{\sqrt{3}}}\, (a) 957,78(6) 0+ 0−+ 0 0 0 3,31(15) · 10−21 (b) π+ + π + η oder

(ρ0 + γ) / (π+ + π + γ) oder
π0 + π0 + η

η-Meson mit Charm-Quarks[5] ηc(1S) cc selbst cc 2981,0(1,1) 0+ 0−+ 0 0 0 2,22(7) · 10−23 (b) siehe Zerfallsmoden ηc (PDF; 165 kB)
η-Meson mit Bottom-Quarks[6] ηb(1S) bb selbst bb 9390,9(2,8) 0+ 0+ 0 0 0 unbekannt siehe Zerfallsmoden ηb (PDF; 45 kB)
Kaon[7] K+ us K su 493,677(16) 12 0 1 0 0 1,2380(21) · 10−8 μ+ + νμ oder

π+ + π0 oder
π0 + e+ + νe

Kaon[8] K0 ds K0 sd 497,614(24) 12 0 1 0 0 (c) (c)
K-Short[9] KS0 \mathrm{\tfrac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (e) selbst \mathrm{\tfrac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (e) 497,614(24) (d) 12 0 (e) 0 0 8,954(4) · 10−11 π+ + π oder

π0 + π0

K-Long[10] KL0 \mathrm{\tfrac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (e) selbst \mathrm{\tfrac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, (e) 497,614(24) (d) 12 0 (e) 0 0 5,116(21) · 10−8 π± + e + νe oder
π± + μ + νμ oder

π0 + π0 + π0 oder
π+ + π0 + π

D-Meson[11] D+ cd D dc 1869,62(15) 12 0 0 +1 0 1,040(7) · 10−12 siehe Zerfallsmoden D+ (PDF; 358 kB)
D-Meson[12] D0 cu D0 uc 1864,86(13) 12 0 0 +1 0 4,101(15) · 10−13 siehe Zerfallsmoden D0 (PDF; 639 kB)
D-Meson mit Strangeness[13] Ds+ cs Ds sc 1968,49(32) 0 0 +1 +1 0 5,00(7) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Ds+ (PDF; 273 kB)
B-Meson[14] B+ ub B bu 5279,25(17) 12 0 0 0 +1 1,641(8) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B+ (PDF; 966 kB)
B-Meson[15] B0 db B0 bd 5279,58(17) 12 0 0 0 +1 1,519(7) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B0 (PDF; 1,2 MB)
B-Meson mit Strangeness[16] Bs0 sb Bs0 bs 5366,77(24) 0 0 −1 0 +1 1,497(15) · 10−12 siehe Zerfallsmoden Bs0 (PDF; 221 kB)
B-Meson mit Charm[17] Bc+ cb Bc bc 6277(6) 0 0 0 +1 +1 4,53(41) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Bc+ (PDF; 51 kB)
(a) Zusammensetzung nur angenähert wegen endlicher Quark-Massen.
(b) Die PDG gibt die Zerfallsbreite (Γ) an. Die Lebensdauer wurde daraus gemäß τ = ħ/Γ berechnet.
(c) Eigenzustand der starken Wechselwirkung. Keine bestimmte Lebensdauer (siehe Anmerkungen zu Kaonen).
(d) Als Massen von KL und KS sind die des K0 angegeben. Zwischen KL und KS gibt es jedoch einen Massenunterschied von etwa 2.2 · 10−11 MeV/c2.[10]
(e) Eigenzustand der schwachen Wechselwirkung, keine bestimmte Strangeness. Zusammensetzung nur angenähert wegen CP-Verletzung (siehe Anmerkungen zu Kaonen).

Vektormesonen[Bearbeiten]

Teilchenname Teilchen Antiteilchen Quark-
Zusammensetzung
Masse (MeV/c2) IG JPC S C B' Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5% der Zerfälle)
ρ-Meson[18] ρ+(770) ρ(770) ud 775,11(34) 1+ 1 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) π± + π0
ρ-Meson[18] ρ0(770) selbst \mathrm{\tfrac{u\bar{u}-d\bar{d}}{\sqrt 2}}\, 775,49(34) 1+ 1−− 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) π+ + π
ω-Meson[19] ω(782) selbst \mathrm{\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d}}{\sqrt{2}}}\, 782,65(12) 0 1−− 0 0 0 7,75(7) · 10−23 (f) π+ + π0 + π oder

π0 + γ

φ-Meson[20] φ(1020) selbst ss 1019,445(20) 0 1−− 0 0 0 1,55(1) · 10−22 (f) K+ + K oder
KS + KL oder
(ρ + π) / (π+ + π0 + π)
J/ψ-Meson[21] J/ψ selbst cc 3096,916(11) 0 1−− 0 0 0 7,09(21) · 10−21 (f) siehe Zerfallsmoden J/ψ(1S) (PDF; 427 kB)
Υ-Meson[22] Υ(1S) selbst bb 9460,30(26) 0 1−− 0 0 0 1,22(3) · 10−20 (f) siehe Zerfallsmoden Υ(1S) (PDF; 101 kB)
Kaon[23] K*+(892) K*−(892) us 891,66(26) 12 1 1 0 0 ≅ 1,30 · 10−23 (f)(g) siehe Zerfallsmoden K*(892) (PDF; 135 kB)
Kaon[23] K*0(892) K*0(892) ds 895,94(22) 12 1 1 0 0 1,35(2) · 10−23 (f) siehe Zerfallsmoden K*(892) (PDF; 135 kB)
D-Meson[24] D*+(2010) D*−(2010) cd 2010,25(14) 12 1 0 +1 0 6,9(19) · 10−21 (f) D0 + π+ oder
D+ + π0
D-Meson[25] D*0(2007) D*0(2007) cu 2006,96(16) 12 1 0 +1 0 >3,1 · 10−22 (f) D0 + π0 oder
D0 + γ
D-Meson mit Strangeness[26] Ds*+ Ds*− cs 2112,3(5) 0 1 +1 +1 0 >3,4 · 10−22 (f) D*+ + γ oder
D*+ + π0
B-Meson[27] B*+ B*− ub 5325,1(5) 12 1 0 0 +1 unbekannt B+ + γ
B-Meson[27] B*0 B*0 db 5325,1(5) 12 1 0 0 +1 unbekannt B0 + γ
B-Meson mit Strangeness[28] Bs*0 Bs*0 sb 5415,4(1,4) 0 1 −1 0 +1 unbekannt Bs0+γ
B-Meson mit Charm(h) Bc*+ Bc*− cb unbekannt 0 1 0 +1 +1 unbekannt unbekannt
(f) Die PDG gibt die Zerfallsbreite (Γ) an. Die Lebensdauer wurde daraus gemäß τ = ħ/Γ berechnet.
(g) Der exakte Wert hängt von der verwendeten Methode ab. Für Einzelheiten siehe angegebene Referenz.
(h) Vom Standardmodell vorhergesagt, aber noch nicht beobachtet.

Anmerkungen zu den neutralen Kaonen[Bearbeiten]

Bei den neutralen Kaonen treten zwei Komplikationen auf:[29]

Diese Effekte gibt es grundsätzlich auch bei anderen Flavour-neutralen Mesonen. Die schwachen Eigenzustände werden allerdings nur bei den Kaonen als eigene Teilchen betrachtet, da sie drastisch unterschiedliche Lebensdauern haben.[29]

Anmerkung zu (fehlenden) Mesonen mit Top-Quarks[Bearbeiten]

Auch wenn die Quark-Zusammensetzungen dt, ut, st, ct, bt, td, tu, ts, tc, tb und tt von der Notation möglich sind, gibt es keine Mesonen mit Top-Quark-Inhalt, da dieses Quark im Gegensatz zu allen anderen Quarks weit vor der Zeit zerfällt, die benötigt wird, um Hadronen (Mesonen oder Baryonen) zu bilden.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – π± (PDF; 136 kB)
  2. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – π0 (PDF; 132 kB)
  3. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – η (PDF; 193 kB)
  4. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – η′ (PDF; 174 kB)
  5. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – ηc (PDF; 165 kB)
  6. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – ηb (PDF; 45 kB)
  7. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – K± (PDF; 345 kB)
  8. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – K0 (PDF; 112 kB)
  9. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – KS0 (PDF; 122 kB)
  10. a b J. Beringer et al. (2012): Particle listings – KL0 (PDF; 406 kB)
  11. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – D± (PDF; 358 kB)
  12. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – D0 (PDF; 639 kB)
  13. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Ds± (PDF; 273 kB)
  14. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – B± (PDF; 966 kB)
  15. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – B0 (PDF; 1,2 MB)
  16. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Bs0 (PDF; 221 kB)
  17. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Bc± (PDF; 51 kB)
  18. a b J. Beringer et al. (2012): Particle listings – ρ (PDF; 195 kB)
  19. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – ω(782) (PDF; 182 kB)
  20. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – φ (PDF; 217 kB)
  21. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – J/ψ (PDF; 427 kB)
  22. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Υ(1S) (PDF; 101 kB)
  23. a b J. Beringer et al. (2012): Particle listings – K*(892) (PDF; 135 kB)
  24. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – D(2010) (PDF; 56 kB)
  25. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – D*0(2007) (PDF; 48 kB)
  26. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Ds (PDF; 48 kB)
  27. a b J. Beringer et al. (2012): Particle listings – B* (PDF; 37 kB)
  28. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Bs* (PDF; 37 kB)
  29. a b J.W. Cronin (1980)