Резонанс (резонон) — короткоживущие возбуждённые состояния адронов. Большинство известных частиц являются резонансами.

Время жизни резонансов: 10−22—10−24 с, поэтому их невозможно наблюдать непосредственно в виде треков на детекторах. Они определяются как пики в полном сечении образования вторичных частиц:

Максимальное сечение соответствует резонансу с энергией и шириной . Ширина резонанса, выражаемая в единицах энергии соответствует его среднему времени жизни :

Резонансы аналогичны возбуждённым состояниям атома: когда электрон поглощает энергию и переходит на другой более высокий энергетический уровень. Подобные возбуждённые состояния, называемые изомерами, существуют и у атомных ядер. Аналогично электрону в атоме или нуклону в ядре, кварки, получая достаточную порцию энергии, также переходят на другой энергетический уровень. Обычные же (метастабильные) частицы при этом являются основными состояниями кварковой системы. Соответственно, резонансы можно описывать спектральными термами , где:  — главное квантовое число,  — спиновое квантовое число (0 или 1 — для мезонов, или  — для барионов),  — орбитальное квантовое число,  — внутреннее квантовое число (соответствует спину самого резонанса).

В отличие от электрического поля внутри атома, теория которого довольно проста, кварки находятся в глюонном поле, расчёт которого представляет довольно большую сложность. Поэтому крайне сложно заранее предсказать спектр возбуждения кварковой системы, хотя в большинстве случаев он хорошо описывается теорией полюсов Редже. Также среди резонансов, помимо чистых и состояний, встречаются также системы с дополнительными кварками (тетракварк, пентакварк) и глюонной примесью (глюбол). В связи с этим каждый новый резонанс до сих пор является своего рода сюрпризом для физиков.

Номенклатура резонансов Резонансы обозначаются как и обычные частицы, но за символом в скобках указывается их масса в МэВ. Раньше символ резонанса дополнялся звёздочкой, но сейчас она редко используется.

Для нейтральных мезонов, тетракварков, экзотических мезонов и их резонансов принята следующая схема обозначения: Кварковый составJ PC (0, 1…)− + (0, 1…)+ − (0, 1…)− − (0, 1…)+ + и , и/или

Примечания

Ссылки

Категория:Нестабильные элементарные частицы