mesone

mesone

Particella con spin intero, quindi appartenente alla famiglia dei bosoni, che risulta soggetta all’interazione forte. Si tratta di adroni composti da coppie quark-antiquark di carica di colore opposta, il cui spin totale è il risultato della somma vettoriale degli spin del quark e dell’antiquark e di un possibile contributo del momento angolare orbitale. Essendo composti da coppie quark-antiquark, non esiste alcuna legge di conservazione del numero mesonico (a differenza dal caso barionico). È pertanto possibile creare o annichilare un numero qualsiasi di mesoni, restando arbitrario quali definire particelle e quali antiparticelle. Tutti i mesoni conosciuti sono instabili e presentano numero barionico 0. Essi decadono in elettroni, neutrini o fotoni. Nel 1935 Hideki Yukawa predisse l’esistenza del pione (o mesone π) come mediatore della forza nucleare. Tale particella fu scoperta nei raggi cosmici nel 1947. Dopo la scoperta anche del kaone (o mesone K), sono stati osservati molti altri mesoni e barioni sia nei raggi cosmici sia negli acceleratori di particelle. La loro varietà ha spinto alcuni scienziati a ribattezzare tale insieme lo zoo delle particelle. Grazie alla proprietà della simmetria di sapore SU(3) è stato possibile ordinare tali particelle. Poiché l’ipotesi di confinamento esclude la possibilità di osservare i quark come particelle libere, gli stati fisici accessibili sperimentalmente restano mesoni e barioni. I mesoni possono essere descritti in modo completo dalla cromodinamica quantistica (QCD). La natura delle trasformazioni spaziali del campo che rappresenta un mesone (campo mesonico) è stabilita dallo spin (0 oppure 1) e dalla parità (+ oppure −). Si distinguono così mesoni scalari, pseudoscalari, vettoriali e pseudovettoriali a seconda che spin e parità valgano 0⁺, 0⁻, 1⁻, 1⁺.

→ Fisica nucleare; Particelle elementari; Particelle elementari. Esperimenti