Quelltext der Seite Η-Meson

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{{SEITENTITEL:η-Meson}}{{Infobox Teilchen
|name=η
|klassifikation=[[Boson]]<br />[[Hadron]]<br />[[Meson]]
|hauptquelle=<ref name="PDG">Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J.&nbsp;Beringer et al. ([[Particle Data Group]]): ''2013 Review of Particle Physics.'' In: ''[[Physical Review D]].'' Bd. 86, 2012, 010001 und {{internetquelle|url=https://pdg.lbl.gov/2013/tables/contents_tables.html|sprache=englisch|hrsg=Particle Data Group|titel=2013 partial update for the 2014 edition|zugriff=2018-05-22}}</ref>
|wechselwirkung=[[Starke Wechselwirkung|stark]]<br />[[Schwache Wechselwirkung|schwach]]<br />[[Elektromagnetische Wechselwirkung|elektromagnetisch]]<br />[[Gravitation]]
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{{Infobox Teilchen
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Das '''η-Meson (Eta-Meson)''' und das '''η′-Meson''' (lies: „Eta-Strich-Meson“) sind [[Mesonen]]. Sie unterliegen der [[Starke Wechselwirkung|starken Wechselwirkung]] und gehören damit zu den [[Hadron]]en.

== Beschreibung ==
Im [[Quark (Physik)|Quark]]<nowiki/>modell sind η und η′ eine [[Superposition (Physik) #Quantenmechanik|Mischung]] der drei Quark-[[Antiteilchen|Anti]]<nowiki/>quark-[[Eigenzustand|Zustände]] u{{Overline|u}}, d{{Overline|d}} und s{{Overline|s}} der Up-, Down- und [[Strangeness|Strange]]-Quarks. Beide Zustände η und η′ haben eine [[Hyperladung]] <math>Y = 0</math> sowie einen [[Isospin]] <math>I = 0</math> und stehen im [[Meson#Multipletts|Multiplett]] der [[pseudoskalar]]en Mesonen an der gleichen Stelle wie das neutrale [[Pion]] <math>\pi^0</math>.

Die drei zueinander [[orthogonal]]en [[Linearkombination]]en der o.&nbsp;g. Quark-Antiquark-Zustände werden dabei wie folgt identifiziert:

:<math>(u\bar{u} - d\bar{d}) / \sqrt{2}</math>              mit dem <math>\pi^0</math>-Meson
:<math>(u\bar{u} + d\bar{d} - 2 s\bar{s}) / \sqrt{6}</math> mit <math>\eta_8</math>, einem η-Zustand im <math>SU(3)\otimes SU(\bar 3)</math>-Oktett
:<math>(u\bar{u} + d\bar{d} +   s\bar{s}) / \sqrt{3}</math> mit <math>\eta_1</math>, einem η-Zustand im <math>SU(3)\otimes SU(\bar 3)</math>-Singulett.

Die physikalischen ([[Masse (Physik)|Massen]]-)Zustände η und η′ ergeben sich wiederum als Linearkombinationen von η<sub>8</sub> und η<sub>1</sub>:<ref>[https://pdg.lbl.gov/2011/reviews/rpp2011-rev-quark-model.pdf Reviews – Quark Model] (PDF; 644&nbsp;kB) aus K. Nakamura et al. ([[Particle Data Group]]): ''Review of Particle Physics.'' In: ''Journal of Physics G'' 37 (2010) 075021.</ref>

:<math>\left( \begin{array}{cc} \cos\theta_\mathrm{P} & - \sin\theta_\mathrm{P} \\ \sin\theta_\mathrm{P} & \cos\theta_\mathrm{P} \end{array}\right) \left( \begin{array}{c} \eta_8 \\ \eta_1 \end{array}\right) = \left( \begin{array}{c} \eta \\ \eta' \end{array} \right).</math>

Der so eingeführte Mischungswinkel <math>\theta_P</math> hat einen experimentellen Wert, der stark modellabhängig ist und zwischen −10° und −20° liegt. Das η-Meson entspricht demnach fast dem Oktett-Zustand η<sub>8</sub>, mit einer Beimischung von wenigen Prozent des Singulett-Zustands η<sub>1</sub>; beim η′-Meson ist es entsprechend umgekehrt:
:<math>\eta  \approx \eta_8 </math>
:<math>\eta' \approx \eta_1 </math>.

Das η-Meson wurde zuerst im Jahre 1961 am [[Lawrence Radiation Laboratory]] in [[Pion]]-[[Deuteron]]-Reaktionen nachgewiesen.<ref>A. Pevsner u. a.: ''Evidence for a three-pion resonance near 550 Mev<!--sic-->.'' In: ''[[Physical Review Letters]].'' Bd. 7, Nr. 11, 1961, S. 421–423, {{DOI|10.1103/PhysRevLett.7.421}}.</ref>

Bei den [[Flavour]]s ''Charm'' und ''Bottomness'' treten ebenfalls pseudoskalare Mesonen auf, die wegen der großen Masse des c- und des b-Quarks aber nur wenig mit den leichten Quarkzuständen mischen. Das η<sub>c</sub> und das η<sub>b</sub> sind deshalb praktisch reine [[Quarkonium]]-Zustände c{{Overline|c}} bzw. b{{Overline|b}}.

=== Zerfallskanäle ===
Das η-Meson kann über verschiedene [[Zerfallskanal|Kanäle]] zerfallen; am häufigsten sind der Zerfall in drei Pionen (π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>π<sup>0</sup> oder 3 π<sup>0</sup>) mit rund 55 % und der Zerfall in zwei [[Photon]]en mit 39 %. Der Zerfall in zwei Pionen ist verboten, weil er die [[Parität (Physik)|Parität]] und auch die [[CP-Invarianz]] verletzen würde.

Die Hauptzerfallskanäle des η′ sind mit einem Anteil von rund 65 % der Zerfall in ein η-Meson und zwei Pionen (π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>η oder π<sup>0</sup>π<sup>0</sup>η) und mit insgesamt 29 % der Zerfall in ρ<sup>0</sup>γ oder π<sup>+</sup>π<sup>−</sup>γ.

== Literatur ==

* Francis Halzen, Alan Douglas Martin: ''Quarks and leptons: an introductory course in modern particle physics.'' 1. Auflage. Wiley, New York 1984, ISBN 0-471-88741-2.

== Siehe auch ==
* [[Liste der Mesonen]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Etameson}}
[[Kategorie:Meson]]
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