Liste der Mesonen

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Die folgenden Tabellen enthalten die Grundzustände aller bekannten und vorhergesagten pseudoskalaren (J^P = 0⁻) und Vektormesonen (J^P = 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

Teilchenname	Teilchen	Quark- Zusammensetzung	Antiteilchen	Quark- Zusammensetzung	Masse (MeV/c2)	$I^{G}$	$J^{PC}$	$Q(e)$	$S$	$C$	$B'$	Lebensdauer (s)	zerfällt vorwiegend in (>5 % der Zerfälle)
Pion	π+	ud	π−	du	0139.57018!139,570 18(35)	1−	0−	+1	0	0	0	-08.2!2,6033(5) · 10−8	μ+ + νμ
Pion	π0	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	selbst	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	0134.9766!134,9766(6)	1−	0−+	0	0	0	0	-17!8,52(18) · 10−17	γ + γ
η-Meson	η	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}}{\sqrt {6}}} \,$ ⁠	selbst	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}}{\sqrt {6}}} \,$ ⁠	0547.853!547,853(24)	0+	0−+	0	0	0	0	-19!5,0(3) · 10−19 ⁠	γ + γ oder π0 + π0 + π0 oder π+ + π0 + π−
η′-Meson	η′(958)	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}}{\sqrt {3}}} \,$ ⁠	selbst	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}}{\sqrt {3}}} \,$ ⁠	0957.78!957,78(6)	0+	0−+	0	0	0	0	-21!3,31(15) · 10−21 ⁠	π+ + π− + η oder (ρ0 + γ) / (π+ + π− + γ) oder π0 + π0 + η
η-Meson mit Charm-Quarks	ηc(1S)	cc	selbst	cc	2981,0(1,1)	0+	0−+	0	0	0	0	-23!2,22(7) · 10−23 ⁠	siehe Zerfallsmoden ηc (PDF; 165 kB)
η-Meson mit Bottom-Quarks	ηb(1S)	bb	selbst	bb	9390,9(2,8)	0+	0−+	0	0	0	0	unbekannt	siehe Zerfallsmoden ηb (PDF; 45 kB)
Kaon	K+	us	K−	su	0493.677!493,677(16)	1⁄2	0−	+1	1	0	0	-08.3!1,2380(21) · 10−8	μ+ + νμ oder π+ + π0 oder π0 + e+ + νe
Kaon	K0	ds	K0	sd	0497.614!497,614(24)	1⁄2	0−	0	1	0	0	⁠	⁠
K-Short	KS0	$\mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}-s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	selbst	$\mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}-s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	0497.614!497,614(24) ⁠	1⁄2	0−	0	⁠	0	0	-11!8,954(4) · 10−11	π+ + π− oder π0 + π0
K-Long	KL0	$\mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}+s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	selbst	$\mathrm {\tfrac {d{\bar {s}}+s{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$ ⁠	0497.614!497,614(24) ⁠	1⁄2	0−	0	⁠	0	0	-08.1!5,116(21) · 10−8	π± + e∓ + νe oder π± + μ∓ + νμ oder π0 + π0 + π0 oder π+ + π0 + π−
D-Meson	D+	cd	D−	dc	1869,62(15)	1⁄2	0−	+1	0	+1	0	-12.4!1,040(7) · 10−12	siehe Zerfallsmoden D+ (PDF; 358 kB)
D-Meson	D0	cu	D0	uc	1864,86(13)	1⁄2	0−	0	0	+1	0	-13.3!4,101(15) · 10−13	siehe Zerfallsmoden D0 (PDF; 639 kB)
D-Meson mit Strangeness	Ds+	cs	Ds−	sc	1968,49(32)	0	0−	+1	+1	+1	0	-13.1!5,00(7) · 10−13	siehe Zerfallsmoden Ds+ (PDF; 273 kB)
B-Meson	B+	ub	B−	bu	5279,25(17)	1⁄2	0−	+1	0	0	+1	-12.1!1,641(8) · 10−12	siehe Zerfallsmoden B+ (PDF; 966 kB)
B-Meson	B0	db	B0	bd	5279,58(17)	1⁄2	0−	0	0	0	+1	-12.2!1,519(7) · 10−12	siehe Zerfallsmoden B0 (PDF; 1,2 MB)
B-Meson mit Strangeness	Bs0	sb	Bs0	bs	5366,77(24)	0	0−	0	−1	0	+1	-12.3!1,497(15) · 10−12	siehe Zerfallsmoden Bs0 (PDF; 221 kB)
B-Meson mit Charm	Bc+	cb	Bc−	bc	6277(6)	0	0−	+1	0	+1	+1	-13.2!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 K_L und K_S sind die des K⁰ angegeben. Zwischen K_L und K_S gibt es jedoch einen Massenunterschied von etwa 2.2 · 10⁻¹¹ MeV/c².

^(e) 

Eigenzustand der schwachen Wechselwirkung, keine bestimmte Strangeness. Zusammensetzung nur angenähert wegen CP-Verletzung (siehe Anmerkungen zu Kaonen).

Vektormesonen

Teilchenname	Teilchen	Antiteilchen	Quark- Zusammensetzung	Masse (MeV/c2)	$I^{G}$	$J^{PC}$	$Q(e)$	$S$	$C$	$B'$	Lebensdauer (s)	zerfällt vorwiegend in (>5 % der Zerfälle)
ρ-Meson	ρ+(770)	ρ−(770)	ud	0775.11!775,11(34)	1+	1−	+1	0	0	0	-24!≅ 4,5 · 10−24 ⁠⁠	π± + π0
ρ-Meson	ρ0(770)	selbst	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$	0775.49!775,49(34)	1+	1−−	0	0	0	0	-24!≅ 4,5 · 10−24 ⁠⁠	π+ + π−
ω-Meson	ω(782)	selbst	$\mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,$	782,65(12)	0−	1−−	0	0	0	0	-23!7,75(7) · 10−23 ⁠	π+ + π0 + π− oder π0 + γ
φ-Meson	φ(1020)	selbst	ss	1019,445(20)	0−	1−−	0	0	0	0	-22.3!1,55(1) · 10−22 ⁠	K+ + K− oder KS + KL oder (ρ + π) / (π+ + π0 + π−)
J/ψ-Meson	J/ψ	selbst	cc	3096,916(11)	0−	1−−	0	0	0	0	-21.1!7,09(21) · 10−21 ⁠	siehe Zerfallsmoden J/ψ(1S) (PDF; 427 kB)
Υ-Meson	Υ(1S)	selbst	bb	9460,30(26)	0−	1−−	0	0	0	0	-20.3!1,22(3) · 10−20 ⁠	siehe Zerfallsmoden Υ(1S) (PDF; 101 kB)
Kaon	K*+(892)	K*−(892)	us	891,66(26)	1⁄2	1−	+1	1	0	0	-23.1!≅ 1,30 · 10−23 ⁠⁠	siehe Zerfallsmoden K*(892) (PDF; 135 kB)
Kaon	K*0(892)	K*0(892)	ds	895,94(22)	1⁄2	1−	0	1	0	0	-23.1!1,35(2) · 10−23 ⁠	siehe Zerfallsmoden K*(892) (PDF; 135 kB)
D-Meson	D*+(2010)	D*−(2010)	cd	2010,25(14)	1⁄2	1−	+1	0	+1	0	-21.2!6,9(19) · 10−21 ⁠	D0 + π+ oder D+ + π0
D-Meson	D*0(2007)	D*0(2007)	cu	2006,96(16)	1⁄2	1−	0	0	+1	0	-22.2!>3,1 · 10−22 ⁠	D0 + π0 oder D0 + γ
D-Meson mit Strangeness	Ds*+	Ds*−	cs	2112,3(5)	0	1−	+1	+1	+1	0	-22.1!>3,4 · 10−22 ⁠	D*+ + γ oder D*+ + π0
B-Meson	B*+	B*−	ub	5325,1(5)	1⁄2	1−	+1	0	0	+1	unbekannt	B+ + γ
B-Meson	B*0	B*0	db	5325,1(5)	1⁄2	1−	0	0	0	+1	unbekannt	B0 + γ
B-Meson mit Strangeness	Bs*0	Bs*0	sb	5415,4(1,4)	0	1−	0	−1	0	+1	unbekannt	Bs0+γ
B-Meson mit Charm⁠	Bc*+	Bc*−	cb	unbekannt	0	1−	+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

Bei den neutralen Kaonen treten zwei Komplikationen auf:

• Wegen der Mischung der neutralen Kaonen sind das K_S und das K_L keine Eigenzustände der Strangeness. Sie sind aber Eigenzustände der schwachen Kraft, die für ihren Zerfall verantwortlich ist. Daher haben nur diese Teilchenzustände eine bestimmte Lebensdauer.
• Die in der Tabelle angegebenen Linearkombinationen für das K_S und das K_L sind nur näherungsweise richtig, da es eine kleine Korrektur auf Grund der CP-Verletzung gibt. Siehe CP-Verletzung bei Kaonen.

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.

Anmerkung zu (fehlenden) Mesonen mit Top-Quarks

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

• Liste der Baryonen

Literatur

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• M.S. Sozzi: Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press, 2008, ISBN 0-19-929666-9, Parity, S. 15–87. 
• M.S. Sozzi: Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press, 2008, ISBN 0-19-929666-9, Charge Conjugation, S. 88–120. 
• M.S. Sozzi: Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory. Oxford University Press, 2008, ISBN 0-19-929666-9, CP-Symmetry, S. 231–275. 
• K. Gottfried, V.F. Weisskopf: Concepts of Particle Physics. Band 2. Oxford University Press, 1986, ISBN 0-19-503393-0, Hadronic Spectroscopy: G-parity, S. 303–311. 
• J.W. Cronin: CP Symmetry Violation – The Search for its origin. (PDF; 277 kB) In: Nobel Lecture. The Nobel Foundation, 1980, abgerufen am 21. Juni 2011. 
• V.L. Fitch: The Discovery of Charge-Conjugation Parity Asymmetry. (PDF; 110 kB) In: Nobel Lecture. The Nobel Foundation, 1980, abgerufen am 21. Juni 2011. 
• M. Gell-Mann: A Schematic of Baryons and Mesons. In: Physics Letters. 8. Jahrgang, Nr. 3, 1964, S. 214–215, doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3, bibcode:1964PhL.....8..214G. 
• E. Wigner: On the Consequences of the Symmetry of the Nuclear Hamiltonian on the Spectroscopy of Nuclei. In: Physical Review. 51. Jahrgang, Nr. 2, 1937, S. 106–119, doi:10.1103/PhysRev.51.106, bibcode:1937PhRv...51..106W. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne I. In: Zeitschrift für Physik. 77. Jahrgang, Nr. 1-2, 1932, S. 1–11, doi:10.1007/BF01342433, bibcode:1932ZPhy...77....1H. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne II. In: Zeitschrift für Physik. 78. Jahrgang, Nr. 3-4, 1932, S. 156–164, doi:10.1007/BF01337585, bibcode:1932ZPhy...78..156H. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne III. In: Zeitschrift für Physik. 80. Jahrgang, Nr. 9-10, 1932, S. 587–596, doi:10.1007/BF01335696, bibcode:1933ZPhy...80..587H. 

Weblinks

• Particle Data Group – The Review of Particle Physics