Kaon
Kaon (mezon K) – najlżejsza cząstka o niezerowej dziwności, mezon K jest bozonem o spinie 0. Antycząstką kaonu jest antykaon.
Występują cztery rodzaje kaonów, izodublet zawierający kwark dziwny
oraz izodublet zawierający kwark antydziwny
Historia
[edytuj | edytuj kod]Kaony zostały odkryte w roku 1947 przez Georga D. Rochestera i Clifforda Charlesa Butlera z Uniwersytetu w Manchesterze w promieniowaniu kosmicznym[1].
Kaony neutralne
[edytuj | edytuj kod]Mieszanie i
[edytuj | edytuj kod]Z punktu widzenia oddziaływań silnych, zachowujących dziwność oraz są innymi cząstkami.
Mezon K0 występuje w dwóch odmianach: długożyjącej, oznaczanej jako K0L (5,116±0,021)·10−8 s i krótkożyjącej K0S (8,954±0,004)·10−11 s, które można zapisać jako superpozycje cząstek oraz
- =
- =
lub
Rozpady
[edytuj | edytuj kod]K0S rozpada się prawie wyłącznie na pary pionów[2]:
- – 69,2%
- – 30,7%
Główne kanały rozpadu K0L:
- – 40,5%
- – 27,1%
- – 19,5%
- – 12,5%
Regeneracja kaonów K0S
[edytuj | edytuj kod]Po rozpadzie K0S, wiązka K0 zawiera wyłącznie K0L. Jeśli taka wiązka zostanie przepuszczona przez cienką warstwę materiału, za tą warstwą w składzie wiązki znów pojawią się K0S. Jest to skutek różnych rodzajów oddziaływań K0 i K0 z materią. Proces nazywany jest regeneracją kaonów.
Złamanie symetrii CP
[edytuj | edytuj kod]Rozpady tych dwóch cząstek łamią symetrię CP (zamiana cząstka-antycząstka + inwersja przestrzenna).
Kaony naładowane
[edytuj | edytuj kod]Rozpady
[edytuj | edytuj kod]Główne kanały rozpadu K+:
- – 63,5%
- – 13,5%
Rozpady K− są analogiczne.
Zagadka τ-θ
[edytuj | edytuj kod]Początkowo były znane dwa dziwne dodatnio naładowane mezony, różniące się sposobem rozpadu:
Stany końcowe tych reakcji miały różną parzystość. Ponieważ wcześniej przyjmowano, że parzystość jest zawsze zachowana, mezony τ i θ musiałyby być różnymi cząstkami. Precyzyjne pomiary masy i czasu życia nie pokazały jednak żadnej różnicy między nimi, wydawały się identyczne. Rozwiązaniem tej zagadki okazało się złamanie parzystości w oddziaływaniach słabych. Oba mezony oddziałują słabo, więc ta reakcja nie musi wbrew początkowym oczekiwaniom zachowywać parzystości. Oba rozpady mogą więc rozpoczynać się od tej samej cząstki, którą w rezultacie nazwano K+.
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ G. Rochester , C. Butler , Evidence for the existence of new stable elementary particles, „Nature”, 160, 1947, s. 855–857, DOI: 10.1038/160855a0 .
- ↑ J. Beringer et al. (Particle Data Group) , Review of Particle Physics, „Phys. Rev. D”, 86 (1), 2012, s. 010001, DOI: 10.1103/PhysRevD.86.010001 .