imported>HorstKMahler K |
imported>Aka K (https) |
||
| Zeile 2: | Zeile 2: | ||
|name=η | |name=η | ||
|klassifikation=[[Boson]]<br />[[Hadron]]<br />[[Meson]] | |klassifikation=[[Boson]]<br />[[Hadron]]<br />[[Meson]] | ||
|hauptquelle=<ref name="PDG">Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J. Beringer et al. ([[Particle Data Group]]): ''2013 Review of Particle Physics.'' In: ''[[Physical Review D]].'' Bd. 86, 2012, 010001 und {{internetquelle|url= | |hauptquelle=<ref name="PDG">Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J. 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]] | |wechselwirkung=[[Starke Wechselwirkung|stark]]<br />[[Schwache Wechselwirkung|schwach]]<br />[[Elektromagnetische Wechselwirkung|elektromagnetisch]]<br />[[Gravitation]] | ||
|quark=<math>\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2 s\bar{s}}{\sqrt{6}}</math> |quark_bild= | |quark=<math>\tfrac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2 s\bar{s}}{\sqrt{6}}</math> |quark_bild= | ||
| Zeile 10: | Zeile 10: | ||
|masse_kg= | |masse_kg= | ||
|masse_me= | |masse_me= | ||
| | |ruheenergie_ev= | ||
| | |ruheenergie_mev=547,862(18) | ||
|compton_wellenlaenge_m= | |compton_wellenlaenge_m= | ||
|magnetisches_moment_jt= | |magnetisches_moment_jt= | ||
| Zeile 38: | Zeile 38: | ||
|masse_kg= | |masse_kg= | ||
|masse_me= | |masse_me= | ||
| | |ruheenergie_ev= | ||
| | |ruheenergie_mev=957,78(6) | ||
|compton_wellenlaenge_m= | |compton_wellenlaenge_m= | ||
|magnetisches_moment_jt= | |magnetisches_moment_jt= | ||
| Zeile 59: | Zeile 59: | ||
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>. | 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.g. Quark-Antiquark-Zustände werden dabei wie folgt identifiziert: | Die drei zueinander [[orthogonal]]en [[Linearkombination]]en der o. 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}) / \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>(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 SU(3)-Singulett. | :<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>[ | 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 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> | :<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> | ||
|
η | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Boson Hadron Meson | |
| Eigenschaften [1] | |
| Ladung | neutral |
| Masse | |
| SpinParität | 0− |
| Isospin | 0 (z-Komponente 0) |
| mittlere Lebensdauer | 5,0(2) · 10−19 s |
| Zerfallsbreite | 0,00131(5) MeV |
| Wechselwirkungen | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
| Quark-Zusammensetzung | $ {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}-2s{\bar {s}}}{\sqrt {6}}} $ |
|
η′ | |
|---|---|
| Eigenschaften [1] | |
| Ladung | neutral |
| Masse | |
| SpinParität | 0− |
| Isospin | 0 (z-Komponente 0) |
| mittlere Lebensdauer | 3,32(15) · 10−21 s |
| Zerfallsbreite | 0,198(9) MeV |
| Quark-Zusammensetzung | $ {\tfrac {u{\bar {u}}+d{\bar {d}}+s{\bar {s}}}{\sqrt {3}}} $ |
Das η-Meson (Eta-Meson) und das η′-Meson (lies: „Eta-Strich-Meson“) sind Mesonen. Sie unterliegen der starken Wechselwirkung und gehören damit zu den Hadronen.
Im Quarkmodell sind η und η′ eine Mischung der drei Quark-Antiquark-Zustände uu, dd und ss der Up-, Down- und Strange-Quarks. Beide Zustände η und η′ haben eine Hyperladung $ Y=0 $ sowie einen Isospin $ I=0 $ und stehen im Multiplett der pseudoskalaren Mesonen an der gleichen Stelle wie das neutrale Pion $ \pi ^{0} $.
Die drei zueinander orthogonalen Linearkombinationen der o. g. Quark-Antiquark-Zustände werden dabei wie folgt identifiziert:
Die physikalischen (Massen-)Zustände η und η′ ergeben sich wiederum als Linearkombinationen von η8 und η1:[2]
Der so eingeführte Mischungswinkel $ \theta _{P} $ hat einen experimentellen Wert, der stark modellabhängig ist und zwischen −10° und −20° liegt. Das η-Meson entspricht demnach fast dem Oktett-Zustand η8, mit einer Beimischung von wenigen Prozent des Singulett-Zustands η1; beim η′-Meson ist es entsprechend umgekehrt:
Das η-Meson wurde zuerst im Jahre 1961 am Lawrence Radiation Laboratory in Pion-Deuteron-Reaktionen nachgewiesen.[3]
Bei den Flavours 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 ηc und das ηb sind deshalb praktisch reine Quarkonium-Zustände cc bzw. bb.
Das η-Meson kann über verschiedene Kanäle zerfallen; am häufigsten sind der Zerfall in drei Pionen (π+π−π0 oder 3 π0) mit rund 55 % und der Zerfall in zwei Photonen mit 39 %. Der Zerfall in zwei Pionen ist verboten, weil er die 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+π−η oder π0π0η) und mit insgesamt 29 % der Zerfall in ρ0γ oder π+π−γ.