ρ-Meson

Rho-Meson (ρ+,ρ0,ρ-)
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften [1]
Ladung
Masse	(775,49±0,34) MeV/c2
SpinParität	1−
Isospin	1 (z-Komponente +1,0,-1)
Zerfallsbreite	146,2(0,7) MeV
Quark-Zusammensetzung	Up - Anti-Down, Up - Anti-Up oder Down - Anti-Down, Down - Anti-Up

ρ-Mesonen, auch Rho-Mesonen, sind Mesonen mit demselben Quarkinhalt wie Pionen, jedoch mit Spin 1. Sie sind also Vektormesonen.

Beschreibung

Genau wie die Pionen bilden auch die ρ-Mesonen ein Isospin-Triplett. Das bedeutet, dass es drei verschiedene Zustände der ρ-Mesonen gibt: Das neutrale ρ⁰, das eine Überlagerung der Zustände uu und dd darstellt

$| \rho^0 \rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}\Big[| d \bar d \rangle - | u \bar u \rangle \Big]$

und die geladenen ρ⁺

$| \rho^+ \rangle = | u \bar d \rangle$

und ρ⁻

$| \rho^- \rangle = | \bar u d \rangle$.

Zu beinahe 100% zerfallen ρ-Mesonen unter der starken Kraft in zwei Pionen ^[2]. Dadurch haben die ρ-Mesonen eine sehr kurze Lebenszeit, bzw. eine sehr grosse Zerfallsbreite.

Da sie denselben Quarkinhalt besitzen, jedoch unterschiedliche Spin-Quantenzahlen, können die ρ-Mesonen als Drehimpuls-Anregungen der entsprechenden Pionen angesehen werden.

ρ-Mesonen konnten seit 1961 in Experimenten nachgewiesen werden ^[3][4].

Besonderheiten

Rho-Mesonen sind die leichtesten Teilchen, die unter der starken Wechselwirkung zerfallen. Dies macht sie in der aktuellen Forschung vor allem von theoretischer Seite interessant, da sich am Beispiel des Rho-Mesons die Dynamik der starken Wechselwirkung studieren läßt. In den letzten Jahren (Stand 2011) wurden zum Beispiel im Rahmen von Gitter-QCD-Rechnungen Streuvorgänge von zwei Pionen simuliert. Daraus konnten Masse und Zerfallsbreite der Resonanz extrahiert werden.^[5]

Siehe auch

• Liste der Mesonen

Einzelnachweise

1. ↑ Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G 37 (2010) 075021 (online).
2. ↑ N. Nakamura et al. (2010): Particle listings – ρ
3. ↑ A.R. Erwin, R. MArch, W.D. Walker and E. West: Evidence for a π-π Reonance in the I=1, J=1 State. In: Phys. Rev. Lett.. Nr. 6, 1961, S. 628-630, doi:10.1103/PhysRevLett.6.628.
4. ↑ D.L. Stonehill and H.L. Kraybill: Pion-Pion Interactions in π+-p collisions. In: Rev. Mod. Phys.. Nr. 34, 1962, S. 503-507, doi:10.1103/RevModPhys.34.503.
5. ↑ X. Feng, K. Jansen un D. Renner: Resonance parameters of the rho-meson from Lattice-QCD. In: Phys. Rev. D. Nr. 83, 2011, S. 094505, doi:10.1103/PhysRevD.83.094505.