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: (Isospin), (G-Parität), (Gesamtdrehimpuls), (Parität), (C-Parität), (elektrische Ladung), (Strangeness), (Charm), (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 , , und 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 | Quelltext bearbeiten]

Teilchen-
Name
Teilchen Quark-
Zusammen-
setzung
Anti-
Teilchen
Quark-
Zusammen-
setzung
Masse (MeV/c2) Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
Pion[1] π+ ud π du 139,57061(24) 1 0 +1 0 0 0 2,6033(5) · 10−8 99,99%: μ+ + νμ
Pion[2] π0 (a) selbst (a) 134,9770(5) 1 0−+ 0 0 0 0 8,52(18) · 10−17 98,82%: γ + γ
η-Meson[3] η (a) selbst (a) 547,862(17) 0+ 0−+ 0 0 0 0 5,0(3) · 10−19 (b) 39%: γ + γ
33%: π0 + π0 + π0

23%: π+ + π + π0

η′-Meson[4] η′(958) (a) selbst (a) 957,78(6) 0+ 0−+ 0 0 0 0 3,31(15) · 10−21 (b) 43%: π+ + π + η

29%: (ρ0 + γ) oder (π+ + π + γ)
23%: π0 + π0 + η

η-Meson mit
Charm-Quarks[5]
ηc(1S) cc selbst cc 2983,4(5) 0+ 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 9399,0(2,3) 0+ 0+ 0 0 0 0 unbekannt siehe Zerfallsmoden ηb (PDF; 45 kB)
Kaon[7] K+ us K su 493,677(16) 12 0 +1 1 0 0 1,2380(20) · 10−8 64%: μ+ + νμ

21%: π+ + π0
5%: π0 + e+ + νe
6%: π+ + π+ + π

Kaon[8] K0 ds K0 sd 497,611(13) 12 0 0 1 0 0 (c) (c)
K-Short[9] KS0 (e) selbst (e) 497,611(13) (d) 12 0 0 (e) 0 0 8,954(4) · 10−11 69%: π+ + π

30%: π0 + π0

K-Long[10] KL0 (e) selbst (e) 497,611(13) (d) 12 0 0 (e) 0 0 5,116(21) · 10−8 40%: π± + e + νe
27%: π± + μ + νμ

19%: π0 + π0 + π0
12%: π+ + π + π0

D-Meson[11] D+ cd D dc 1869,59(9) 12 0 +1 0 +1 0 1,040(7) · 10−12 siehe Zerfallsmoden D+ (PDF; 358 kB)
D-Meson[12] D0 cu D0 uc 1864,83(5) 12 0 0 0 +1 0 4,101(15) · 10−13 siehe Zerfallsmoden D0 (PDF; 639 kB)
D-Meson mit
Strangeness[13]
Ds+ cs Ds sc 1968,28(10) 0 0 +1 +1 +1 0 5,00(7) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Ds+ (PDF; 273 kB)
B-Meson[14] B+ ub B bu 5279,32(14) 12 0 +1 0 0 +1 1,638(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B+ (PDF; 966 kB)
B-Meson[15] B0 db B0 bd 5279,63(15) 12 0 0 0 0 +1 1,520(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B0 (PDF; 1,2 MB)
B-Meson mit
Strangeness[16]
Bs0 sb Bs0 bs 5366,89(19) 0 0 0 −1 0 +1 1,505(5) · 10−12 siehe Zerfallsmoden Bs0 (PDF; 221 kB)
B-Meson mit
Charm[17]
Bc+ cb Bc bc 6274,9(8) 0 0 +1 0 +1 +1 5,07(9) · 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 | Quelltext bearbeiten]

Teilchen-
name
Teilchen Anti-
Teilchen
Quark-
Zusammen-
setzung
Masse (MeV/c2) Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
ρ-Meson[18] ρ+(770) ρ(770) ud 775,26(25) 1+ 1 +1 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) ~100%: π± + π0
ρ-Meson[18] ρ0(770) selbst 775,26(25) 1+ 1−− 0 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) ~100%: π+ + π
ω-Meson[19] ω(782) selbst 782,65(12) 0 1−− 0 0 0 0 7,75(7) · 10−23 (f) 89%: π+ + π + π0

8%: π0 + γ

φ-Meson[20] φ(1020) selbst ss 1019,460(16) 0 1−− 0 0 0 0 1,55(1) · 10−22 (f) 49%: K+ + K
34%: KS + KL
15%: (ρ + π) oder (π+ + π + π0)
J/ψ-Meson[21] J/ψ selbst cc 3096,900(6) 0 1−− 0 0 0 0 7,09(21) · 10−21 (f) 64%: g + g + g
9%: γ + g + g
6%: e+ + e
6%: μ+ + μ
Υ-Meson[22] Υ(1S) selbst bb 9460,30(26) 0 1−− 0 0 0 0 1,22(3) · 10−20 (f) 82%: g + g + g
Kaon[23] K*(892)+ K*(892) us 891,76(25) 12 1 +1 1 0 0 ≅ 1,30 · 10−23 (f)(g) ~100%: K + π
Kaon[23] K*(892)0 K*(892)0 ds 895,55(20) 12 1 0 1 0 0 1,35(2) · 10−23 (f) ~100%: K + π
D-Meson[24] D*(2010)+ D*(2010) cd 2010,26(5) 12 1 +1 0 +1 0 6,9(19) · 10−21 (f) 67%: D0 + π+
30%: D+ + π0
D-Meson[25] D*(2007)0 D*(2007)0 cu 2006,85(5) 12 1 0 0 +1 0 >3,1 · 10−22 (f) 64%: D0 + π0
35%: D0 + γ
D-Meson mit
Strangeness[26]
Ds*+ Ds*− cs 2112,1(4) 0 1 +1 +1 +1 0 >3,4 · 10−22 (f) 93%: Ds+ + γ
6%: Ds+ + π0
B-Meson[27] B*+ B*− ub 5324,65(25) 12 1 +1 0 0 +1 unbekannt B+ + γ
B-Meson[27] B*0 B*0 db 5324,65(25) 12 1 0 0 0 +1 unbekannt B0 + γ
B-Meson mit
Strangeness[28]
Bs*0 Bs*0 sb 5415,4(1,8) 0 1 0 −1 0 +1 unbekannt Bs0+γ
B-Meson mit
Charm(h)
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[Bearbeiten | Quelltext 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 | Quelltext 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 | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – π± (PDF; 109 kB)
  2. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – π0 (PDF; 92 kB)
  3. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – η (PDF; 149 kB)
  4. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – η′ (PDF; 174 kB)
  5. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – ηc (PDF; 197 kB)
  6. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – ηb (PDF; 60 kB)
  7. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K± (PDF; 337 kB)
  8. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K0 (PDF; 69 kB)
  9. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – KS0 (PDF; 135 kB)
  10. a b K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – KL0 (PDF; 413 kB)
  11. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – D± (PDF; 363 kB)
  12. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D0 (PDF; 687 kB)
  13. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ds± (PDF; 274 kB)
  14. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – B± (PDF; 1,3 MB)
  15. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – B0 (PDF; 1,5 MB)
  16. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Bs0 (PDF; 492 kB)
  17. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Bc± (PDF; 88 kB)
  18. a b J. Beringer et al. (2013): Particle listings – ρ (PDF; 180 kB)
  19. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – ω(782) (PDF; 182 kB)
  20. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – φ (PDF; 203 kB)
  21. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – J/ψ (PDF; 494 kB)
  22. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Υ(1S) (PDF; 101 kB)
  23. a b C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – K*(892) (PDF; 117 kB)
  24. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D*(2010)± (PDF; 58 kB)
  25. C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D*(2007)0 (PDF; 51 kB)
  26. K.A. Olive et al. (2014): Particle listings – Ds (PDF; 48 kB)
  27. a b C. Patrignani et al. (2016): Particle listings – B* (PDF; 39 kB)
  28. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – Bs* (PDF; 37 kB)
  29. a b J.W. Cronin (1980)