介子列表

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介子是由一个夸克和一个反夸克组成的不稳定亚原子粒子,为强子的一种。强子的另一个成员是重子,由三个夸克组成的亚原子粒子。介子和重子的主要区别在于介子具有整数自旋(因此是玻色子),而重子是费米子(半整数自旋)。因为介子是玻色子,泡利不相容原理不适用于它们。因此,它们可以在短距离内充当作用力的中介粒子,从而在核相互作用等过程中发挥作用。

K介子衰变模式

由于介子是由夸克组成的,它们既参与弱相互作用,也参与强相互作用。带净电荷的介子也参与了电磁相互作用。它们根据夸克含量、总角动量、宇称和各种其他性质(如C-宇称G-宇称)进行分类。虽然没有介子是稳定的,但质量较低的介子比质量最大的介子更稳定,在粒子加速器或宇宙射线实验中更容易观察和研究。它们通常比重子质量小,这意味着它们在实验中更容易产生,并且比重子更快地表现出更高的能量现象。例如,1974年在J/ψ介子中发现魅夸克[1][2] ,1977年在ϒ介子中发现底夸克[3]

每个介子都有一个对应的反粒子(反介子),夸克被相应的反夸克取代,反之亦然。例如,一个正介子(π+)是由一个上夸克和一个反下夸克组成的;它对应的反粒子,负介子(π-)由一个反上夸克和一个下夸克组成。一些实验显示了四夸克介子的证据,由两个夸克和两个反夸克组成的奇异介子,但粒子物理学整体上认为它们的存在是可能的[4]

介子列表

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下面列出了所有已知和预测的赝标介子和矢量介子的详细信息。

本列表并未列出反介子。然而,它们只是将所有夸克换成对应的反夸克,并将QBSCB′等数值变号。名称旁边有的粒子已由标准模型预测,但尚未观察到。红色的数值并没有通过实验确定,而是通过夸克模型预测出来的,并且与测量结果一致。

在本列表中的符号有:I同位旋)、J总角动量量子数)、P宇称,表示座标系镜像变换时特征值的奇偶性)、C(C-宇称)、G(G-宇称)、u(上夸克)、d(下夸克)、s(奇夸克)、c(粲夸克)、b(底夸克)、Q电荷)、B重子数)、 S奇异数)、C粲数)、B′底数)以及多种次原子粒子。

赝标介子

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JP = 0-介子

赝标介子
粒子名称 粒子
符号
反粒子
符号
夸克组成 静止质量 (MeV/c2) IG JPC S C B' 平均生命期 (s) 通常衰变至

(>5%的衰变)

π介子[5]
π+

π

u

d
139.57018±0.00035 1 0 0 0 0 (2.6033±0.0005)×10−8
μ+
+
ν
μ
π介子[6]
π0
Self  [a] 134.9766±0.0006 1 0−+ 0 0 0 (8.52±0.18)×10−17
γ
+
γ
η介子[7]
η
Self  [a] 547.862±0.018 0+ 0−+ 0 0 0 (5.02±0.19)×10−19[b]
γ
+
γ
or

π0
+
π0
+
π0
or


π+
+
π0
+
π

η素介子[8]
η′
(958)
Self  [a] 957.78±0.06 0+ 0−+ 0 0 0 (3.32±0.15)×10−21[b]
π+
+
π
+
η
or

(
ρ0
+
γ
) / (
π+
+
π
+
γ
) or


π0
+
π0
+
η

η粲介子[9]
η
c
(1S)
Self
c

c
2983.6±0.7 0+ 0−+ 0 0 0 (2.04±0.05)×10−23[b] http://pdg.lbl.gov/2010/listings/rpp2010-list-eta-c-1S.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
η底介子[10]
η
b
(1S)
Self
b

b
9398.0±3.2 0+ 0+ 0 0 0 未知 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-eta-b-1S.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
K介子[11]
K+

K

u

s
493.677±0.016 12 0 1 0 0 (1.2380±0.0021)×10−8
μ+
+
ν
μ
or


π+
+
π0
or


π0
+
e+
+
ν
e
or


π+
+
π+
+
π

K介子[12]
K0

K0

d

s
497.614±0.024 12 0 1 0 0 [c] [c]
短寿命K介子[13]
K0
S
Self  [e] 497.614±0.024[d] 12 0 (*) 0 0 (8.954±0.004)×10−11
π+
+
π
or


π0
+
π0

长寿命K介子[14]
K0
L
Self  [e] 497.614±0.024[d] 12 0 (*) 0 0 (5.116±0.021)×10−8
π±
+
e
+
ν
e
or


π±
+
μ
+
ν
μ
or


π0
+
π0
+
π0
or


π+
+
π0
+
π

D介子[15]
D+

D

c

d
1869.61±0.10 12 0 0 +1 0 (1.040±0.007)×10−12 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-D-plus-minus.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
D介子[16]
D0

D0

c

u
1864.84±0.07 12 0 0 +1 0 (4.101±0.015)×10−13 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-D-zero.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
奇D介子[17]
D+
s

D
s

c

s
1968.30±0.11 0 0 +1 +1 0 (5.00±0.07)×10−13 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-Ds-plus-minus.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
B介子[18]
B+

B

u

b
5279.26±0.17 12 0 0 0 +1 (1.638±0.004)×10−12 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-B-plus-minus.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
B介子[19]
B0

B0

d

b
5279.58±0.17 12 0 0 0 +1 (1.519±0.009)×10−12 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-B-zero.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
奇B介子[20]
B0
s

B0
s

s

b
5366.77±0.24 0 0 −1 0 +1 (1.512±0.007)×10−12 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-Bs-zero.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
粲B介子[21]
B+
c

B
c

c

b
6275.6±1.1 0 0 0 +1 +1 (4.52±0.33)×10−13 http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-Bc-plus-minus.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆

[a] ^ 由于非零夸克质量而产生的补偿不精确。
[b] ^ 此处根据粒子数据组(PDG)所给出的共振宽度(Γ)值,使用生命期τ = ħ/Γ 转换求得。
[c] ^ 强本征态,没有确定的寿命。
[d] ^ 所给出的
K0
L

K0
S
的质量与
K0
相同,但已知
K0
L

K0
S
存在大约为2.2×10−11 MeV/c2的质量差。[14]
[e] ^ Weak eigenstate. Makeup is missing small CP–violating term (see notes on neutral kaons below).

矢量介子

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JP = 1-介子

矢量介子
粒子名称 粒子
符号
反粒子
符号
夸克组成 静止质量 (MeV/c2) IG JPC S C B' 平均生命期 (s) 通常衰变至

(>5%的衰变)

ρ介子[22]
ρ+
(770)

ρ
(770)

u

d
775.11±0.34 1+ 1 0 0 0 (4.41±0.02)×10−24[f][g]
π±
+
π0
ρ介子[22]
ρ0
(770)
Self   775.26±0.25 1+ 1−− 0 0 0 (4.45±0.03)×10−24[f][g]
π+
+
π
ω介子[23]
ω
(782)
Self   782.65±0.12 0 1−− 0 0 0 (7.75±0.07)×10−23[f]
π+
+
π0
+
π
or


π0
+
γ

φ介子[24]
φ
(1020)
Self
s

s
1019.461±0.019 0 1−− 0 0 0 (1.54±0.01)×10−22[f]
K+
+
K
or


K0
S
+
K0
L
or

(
ρ
+
π
) / (
π+
+
π0
+
π
)
J/ψ介子[25]
J/ψ
Self
c

c
3096.916±0.011 0 1−− 0 0 0 (7.09±0.21)×10−21[f] http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-J-psi-1S.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
ϒ介子[26]
ϒ
(1S)
Self
b

b
9460.30±0.26 0 1−− 0 0 0 (1.22±0.03)×10−20[f] http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-upsilon-1S.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
K介子[27]
K∗+

K∗−

u

s
891.66±0.026 12 1 1 0 0 (3.26±0.06)×10−23[f][g] http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-K-star-892.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
K介子[27]
K∗0

K∗0

d

s
895.81±0.19 12 1 1 0 0 (1.39±0.02)×10−23[f] http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-K-star-892.pdf(页面存档备份,存于互联网档案馆
D介子[28]
D∗+
(2010)

D∗−
(2010)

c

d
2010.26±0.07 12 1 0 +1 0 (7.89±0.17)×10−21[f]
D0
+
π+
or


D+
+
π0
D介子[29]
D∗0
(2007)

D∗0
(2007)

c

u
2006.96±0.10 12 1 0 +1 0 >3.1×10−22[f]
D0
+
π0
or


D0
+
γ
奇D介子[30]
D∗+
s

D∗−
s

c

s
2112.1±0.4 0 1 +1 +1 0 >3.4×10−22[f]
D∗+
+
γ
or


D∗+
+
π0
B介子[31]
B∗+

B∗−

u

b
5325.2±0.4 12 1 0 0 +1 未知
B+
+
γ
B介子[31]
B∗0

B∗0

d

b
5325.2±0.4 12 1 0 0 +1 未知
B0
+
γ
奇B介子[32]
B∗0
s

B∗0
s

s

b
5415.4+2.4
−2.1
0 1 −1 0 +1 未知
B0
s
+
γ
粲B介子
B∗+
c

B∗−
c

c

b
未知 0 1 0 +1 +1 未知 未知

[f] ^ 此处根据粒子数据组(PDG)所给出的共振宽度(Γ)值,使用生命期τ = ħ/Γ 转换求得。
[g] ^ 精确值取决于所用的方法,详见给定参考。

介子共振粒子

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因为这个表最初是从公布的结果中推导出来的,其中许多结果是初步的,所以下表中多达64个介子可能不存在,或者质量或量子数错误。

介子共振粒子[33]
较轻/无味
(S=C=B=0)
奇异
(S=±1, C=B=0)
粲/奇异
(C=S=±1)
c
c
IG(JPC) IG(JPC) IG(JP) IG(JP) IG(JPC)

π±
1(0) φ(1680) 0(1−−)
K±
12(0)
D±
s
0(0)
η
c
(1S)
0+(0−+)

π0
1(0−+)
ρ
3
(1690)
1+(3−−)
K0
12(0)
D
s
0(??) J/ψ(1S) 0(1−−)
η 0+(0−+) ρ(1700) 1+(1−−)
K0
S
12(0)
D*
s0
(2317)±
0(0+)
χ
c0
(1P)
0+(0++)

f
0
(500)
0+(0++)
a
2
(1700)
1(2++)
K0
L
12(0)
D
s1
(2460)±
0(1+)
χ
c1
(1P)
0+(1++)
ρ(770) 1+(1−−) f0(1710) 0+(0++)
K*
0
(800)
12(0+)
D
s1
(2536)±
0(1+)
h
c
(1P)
??(1+−)
ω(782) 0(1−−) η(1760) 0+(0−+)
K*
(892)
12(1)
D
s2
(2573)
0(??)
χ
c2
(1P)
0+(2++)
η′ (958) 0+(0−+) π(1800) 1(0−+)
K
1
(1270)
12(1+)
D*
s1
(2700)±
0(1)
η
c
(2S)
0+(0−+)

f
0
(980)
0+(0++)
f
2
(1810)
0+(2++)
K
1
(1400)
12(1+)
D*
sJ
(2860)±
0(??) ψ(2S) 0(1−−)

a
0
(980)
1(0++) X(1835) ??(?−+)
K*
(1410)
12(1)
D
sJ
(3040)±
0(??) ψ(3770) 0(1−−)
φ(1020) 0(1−−) X(1840) ??(???)
K*
0
(1430)
12(0+)
(B=±1)
X(3823) ??(??−)

h
1
(1170)
0(1+−)
φ
3
(1850)
0(3−−)
K*
2
(1430)
12(2+) X(3872) 0+(1++)

b
1
(1235)
1+(1+−)
η
2
(1870)
0+(2−+) K(1460) 12(0)
B±
12(0) X(3900)± ?(1+)

a
1
(1260)
1(1++)
π
2
(1880)
1(2−+)
K
2
(1580)
12(2)
B0
12(0) X(3900)0 ?(??)

f
2
(1270)
0+(2++) ρ(1900) 1+(1−−) K(1630) 12(??)
B±
/
B0
Admixture

χ
c0
(2P)
0+(0++)

f
1
(1285)
0+(1++)
f
2
(1910)
0+(2++)
K
1
(1650)
12(1+)
B±
/
B0
/
B0
s
/b-baryon
Admixture

χ
c2
(2P)
0+(2++)
η(1295) 0+(0−+)
f
2
(1950)
0+(2++)
K*
(1680)
12(1) X(3940) ??(???)
π(1300) 1(0−+)
ρ
3
(1990)
1+(3−−)
K
2
(1770)
12(2) Vcb and Vub CKM Matrix
Admixture
X(4020)± ?(??)

a
2
(1320)
1(2++)
f
2
(2010)
0+(2++)
K*
3
(1780)
12(3) ψ(4040) 0(1−−)

f
0
(1370)
0+(0++)
f
0
(2020)
0+(0++)
K
2
(1820)
12(2)
B*
12(1) X(4050)± ?(??)

h
1
(1380)
?(1+−)
a
4
(2040)
1(4++) K(1830) 12(0)
B*
J
(5732)
?(??) X(4140) 0+(??+)

π
1
(1400)
1(1−+)
f
4
(2050)
0+(4++)
K*
0
(1950)
12(0+)
B
1
(5721)0
12(1+) ψ(4160) 0(1−−)
η(1405) 0+(0−+)
π
2
(2100)
1(2−+)
K*
2
(1980)
12(2+)
B*
1
(5721)0
12(2+) X(4160) ??(???)

f
1
(1420)
0+(1++)
f
0
(2100)
0+(0++)
K*
0
(2045)
12(4+) 底/奇异
(B=±1, S=∓1)
X(4250)± ?(??)
ω(1420) 0(1−−)
f
2
(2150)
0+(2++)
K
2
(2250)
12(2) X(4260) ??(1−−)

f
2
(1430)
0+(2++) ρ(2150) 1+(1−−)
K
3
(2320)
12(3+)
B0
s
0(0) X(4350) 0+(??+)

a
0
(1450)
1(0++) φ(2170) 0(1−−)
K*
5
(2380)
12(5)
B*
s
0(1) X(4360) ??(1−−)
ρ(1450) 1+(1−−)
f
0
(2200)
0+(0++)
k
4
(2500)
12(4)
B
s1
(5830)0
0(1+) ψ(4415) 0(1−−)
η(1475) 0+(0−+) fJ(2200) 0+(2++
or 4++)
K(3100) ??(???)
B*
s2
(5840)0
0(2+) X(4430)± ?(1+)

f
0
(1500)
0+(0++)
(C=±1)

B*
sJ
(5850)
?(??) X(4660) ??(1−−)

f
1
(1510)
0+(1++) η(2225) 0+(0−+) 底/粲
(B=C=±1)
b
b

f′
1
(1525)
0+(2++)
ρ
3
(2250)
1+(3−−)
D±
12(0)
η
b
(1S)
0+(0−+)

f
2
(1565)
0+(2++) f2(2300) 0+(2++)
D0
12(0)
B±
c
0(0) Υ(1S) 0(1−−)
ρ(1570) 1+(1−−)
f
4
(2300)
0+(4++)
D*
(2007)0
12(1)
χ
b0
(1P)
0+(0++)

h
1
(1595)
0(1+−)
f
0
(2330)
0+(0++)
D*
(2010)±
12(1)
χ
b1
(1P)
0+(1++)

π
1
(1600)
1(1−+)
f
2
(2340)
0+(2++)
D*
0
(2400)0
12(0+)
χ
b0
(2P)
0+(0++)

a
1
(1640)
1(1++)
ρ
5
(2350)
1+(5−−)
D*
0
(2400)±
12(0+)
h
b
(1P)
??(1+−)

f
2
(1640)
0+(2++)
a
6
(2450)
1(6++)
D
1
(2420)0
12(1+)
χ
b2
(1P)
0+(2++)

η
2
(1645)
0+(2−+)
f
6
(2510)
0+(6++)
D
1
(2420)±
12(??)
η
b
(2S)
0+(0−+)
ω(1650) 0(1−−) 其他较轻的介子
D
1
(2430)0
12(1+) Υ(2S) 0(1−−)

ω
3
(1670)
0(3−−) 其他状态
D*
2
(2460)0
12(2+) Υ(1D) 0(2−−)

π
2
(1670)
1(2−+)
D*
2
(2460)±
12(2+)
χ
b0
(2P)
0+(0++)
D(2550)0 12(0)
χ
b1
(2P)
0+(1++)
D(2600) 12(??)
h
b
(2P)
??(1+−)

D*
(2640)±
12(??)
χ
b2
(2P)
0+(2++)
D(2750) 12(??) Υ(3S) 0(1−−)

χ
b
(3P)
??(??+)
Υ(4S) 0(1−−)
X(10610)± 1+(1+)
X(10610)0 1+(1+)
X(10650)± ?+(1+)
Υ(10860) 0(1−−)
Υ(11020) 0(1−−)


参见

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参考文献

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引用

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来源

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外部链接

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