Otwórz menu główne
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

Spis treści

HistoriaEdytuj

Kaony zostały odkryte w roku 1947 przez Georga D. Rochestera i Clifforda Charlesa Butlera z Uniwersytetu w Manchester w promieniowaniu kosmicznym[1].

Kaony neutralneEdytuj

Mieszanie   i  Edytuj

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

 
 

RozpadyEdytuj

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 K0SEdytuj

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 CPEdytuj

Rozpady tych dwóch cząstek łamią symetrię CP (zamiana cząstka-antycząstka + inwersja przestrzenna).

Kaony naładowaneEdytuj

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

RozpadyEdytuj

Główne kanały rozpadu K+:

  •   – 63,5%
  •   – 13,5%

Rozpady K są analogiczne.

Zagadka τ-θEdytuj

Początkowo były znane dwa dziwne dodatnio naładowane mezony, różniące się sposobem rozpadu:

  1.  
  2.  

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+.

PrzypisyEdytuj

  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.