Экзотические мезоны — это мезоны , квантовые числа которых невозможны в кварковой модели .

Виды экзотических мезонов

Не кварковые ^{[ прояснить ]} модели мезонов включают:

1. экзотические мезоны , которые имеют набор квантовых чисел , невозможный в рамках кварковой модели .
2. глюоний , который состоит из одних глюонов и не содержит кварков
3. тетракварки , которые содержат две отдельные кварк-антикварковые пары
4. гибридные мезоны , которые содержат кварк-антикварковую пару и один или больше глюонов .

Все эти состояния могут быть классифицированы как мезоны , потому что они являются адронами и имеют нулевое барионное число . Глюболы должны быть ароматическими синглетами , то есть иметь нулевые изоспин , странность , очарование , прелесть и истинность . Как и остальные состояния частиц, они точно определяются квантовыми числами , которые являются простым представлением , то есть J ^PC (где J — момент импульса , P — внутренняя чётность , C — зарядовая чётность ), и массой. Также для точного определения используется изоспин I мезона.

Обычно каждый мезон в рамках кварковой модели появляется в виде SU(3) ароматического нонета — октет и ароматический синглет. Оказывается, что глюбол — дополнительная частица вне нонета. Вопреки кажущейся простоте счета определение любого полученного состояния как глюбола, тетракварка или гибридного мезона остается неясным и умозрительным даже сегодня. Даже когда существует согласие о том, что одно из нескольких состояний является одним из таких мезонов за рамками кварковой модели, степень смешивания и точная классификация связаны с неопределённостями. Также проводится значительная экспериментальная работа для определения квантовых чисел каждого состояния и проверки точности полученных результатов. В итоге все определения за рамками кварковой модели являются неопределенными и умозрительными. Ниже рассматривается подробнее ситуация на конец 2004 года .

Предсказания моделей на решётках

Предсказания КХД на решётках для глюболов довольно устойчивы, по крайней мере, когда не учитываются виртуальные кварки . Два самых низких (по массе) состояния:

0 ^{+ +} с массой 1611±163 МэВ

2 ^{+ +} с массой 2232±310 МэВ

0 ^{− +} и другие экзотические глюболы, как, например, 0 ^{− −} , по прогнозам лежат выше 2 ГэВ . Глюболы обязательно являются изоскалярами, то есть имеют изоспин I=0 .

Все гибридные мезоны основного состояния - 0 ^{− +} , 1 ^{− +} , 1 ^{− −} и 2 ^{− +} — лежат немного ниже 2 ГэВ. Гибридный мезон с экзотическими квантовыми числами 1 ^{− +} находится на 1.9±0.2 ГэВ. Лучшие решёточные вычисления не упоминают о смешанных мезонных состояниях, поскольку сделаны без учета виртуальных кварков.

0 ^{+ +} состояния

Пока что выявлены пять изоскалярных резонансов :

f ₀ (600) , f ₀ (980) , f ₀ (1370) , f ₀ (1500) и f ₀ (1710)

Из них f ₀ (600) обычно определяется как σ-мезон в киральных моделях . Рождение и распады f ₀ (1710) показывают, что он по всей видимости также является мезоном.

Кандидат на классификацию как глюбол

f ₀ (1370) и f ₀ (1500) не могут являться мезонами в рамках кварковой модели, поскольку один из них — дополнительная частица к мезонному нонету. Рождение состояния с большей массой в 2 фотонных реакциях, таких, как реакции 2γ → 2π или 2γ → 2K , не наблюдается. Распады также дают некоторые основания полагать, что один из них является глюболом.

Кандидат на классификацию как тетракварк

f ₀ (980) определяется некоторыми учеными как мезон-тетракварк вместе с I=1 состояниями a ₀ (980) и Κ ^* ₀ (800) . Два долгоживущих («узких» на жаргоне спектроскопии элементарных частиц ) состояния: скалярное ( 0 ⁺⁺ ) состояние D _sJ (2317) ^*± и векторный ( 1 ⁺ ) мезон D _sJ (2460) ^*± , обнаруженные в и BaBar , также иногда определяются как состояния тетракварка. Однако для этих примеров возможны и другие объяснения.

2 ^{+ +} состояния

Определенно обнаружены два изоскалярных состояния — f ₂ (1270) и f' ₂ (1525) . Другие состояния пока обнаружены не были. Поэтому трудно сказать больше об этих состояниях.

1 ^{− +} экзотические и другие состояния

Два изовекторных экзотических состояния π ₁ (1400) и π ₁ (1600) установлены точными экспериментами. Они определённо не глюболы, но могут быть тетракварками или гибридными мезонами.

0 ^{− +} π(1800), 1 ^{− −} ρ(1900) и 2 ^{− +} η _2< (1870) — довольно хорошо определённые состояния, которые иногда классифицируются предположительно как гибридные мезоны. Если такая классификация верна, то она хорошо согласуется с решёточными вычислениями, которые поместили несколько гибридных мезонов в этот диапазон масс.

См. также

• Кварковая модель
• Экзотические адроны и экзотические барионы
• Квантовая хромодинамика , аромат и
• Тетракварк

Литература

• Л. Г. Ландсберг . // УФН . — 1990. — Т. 160 . — С. 1—56 .
• В. В. Анисович . // УФН . — 1995. — Т. 165 . — С. 1225—1247 .
• В. В. Анисович. // УФН . — 2004. — Т. 174 . — С. 49—72 .

Ссылки