Przejdź do zawartości

Kaon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Struktura kaonu plus. Składa się on z kwarka u i antykwarka s

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]
m = 493,677 ± 0,016 MeV/c²
τ = (1,2380 ± 0,0021) 10−8 s

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]
  1. G. Rochester, C. Butler, Evidence for the existence of new stable elementary particles, „Nature”, 160, 1947, s. 855–857, DOI10.1038/160855a0.
  2. J. Beringer et al. (Particle Data Group), Review of Particle Physics, „Phys. Rev. D”, 86 (1), 2012, s. 010001, DOI10.1103/PhysRevD.86.010001.