介子

1947年汤川秀树提出的概念
介子(meson)[1]自旋为整数、重子数为零的强子,参与强相互作用[5]
介子由相等数量的夸克和反夸克组成,通常每个夸克和反夸克通过强相互作用结合在一起。由于介子由夸克子粒子组成,因此它们具有有意义的物理尺寸,直径约为1飞米(10−15 米),约为质子尺寸的0.6倍或中子[7]所有介子都是不稳定的,寿命从10-8秒到不到10-22秒不等。它们的质量差异也很大,从140兆电子伏特(MeV;106 eV)到近10吉电子伏特(GeV;109 eV)。[2][3]
其质量介于质子和电子之间。把π介子、κ介子、ρ介子、ω介子、φ介子、J/4粒子以及许多共振态粒子统称为介子族,其主要特征有:通常不能稳定存在,经过一定的平均寿命后就转变为另一种基本粒子自旋角动量都是
的整数倍,均属于玻色子;有的带电荷,有的呈电中性,质量一般约为电子的数百倍,如带电荷的π+和π-的质约为电子的273倍,而呈中性的π0的质量约为电子的264倍。[1]
1935年由日本物理学家汤川秀树通过核力计算预言了它的存在,1936年由美国物理学家C.D.安德逊等人在研究云室中宇宙线的径迹时发现并命名,1947年利用原子核乳胶在宇宙线中发现了μ介子和π介子,1948年又利用加速器在实验室中得到了人工π介子。[1]
介子通常是在回旋加速器产生的。[2]介子根据其夸克含量、总角动量宇称和各种其他性质(例如C宇称和G宇称)进行分类。[8]介子可能非常巨大,例如,包含粲夸克的J/Psi介子(J/ψ),于1974年首次被发现,它的质量为3.1 GeV/c2,大约是质子质量的3.5倍。[9]包含底夸克upsilon介子(ϒ),于1977年首次被发现,它的质量约为质子的10倍。[10]介子,可以用来重建夸克的运动,也是识别新夸克的一种方法。[2]