Кіріспе
Кварк моделіне кірмейтін мезон бөлшектері
Бөлшек физикасында экзотикалық мезондар – кварк моделінде мүмкін емес кванттық сандары бар мезондар. Стандартты емес кварк моделіне кірмейтін мезондарға келетін ұсыныстар:
глюбошақтар немесе глюоний. Глюбошақтарда мүлдем валенттік кварктар болмайды. Тетракварктар. Тетракварктарда екі валентті кварк-антикварк жұбы бар. Гибридті мезондар. Гибридті мезондарда валентті кварк-антикварк жұбы және бір немесе бірнеше глюон болады. Барлық экзотикалық мезондар адрондар болып жіктеледі және нөлдік бариондық санды алып жүреді, сондықтан олар мезон ретінде қарастырылады. Олардың ішінде глюбошақтар дәмді синглеттер болуы керек – яғни, нөлдік изоспин, таңғажайып, шарма, төменгілік және жоғарғылыққа ие болуы керек. Барлық бөлшек күйлері сияқты, экзотикалық мезондар да Пуанкаре симметриясының өкілдіктерін сипаттайтын кванттық сандармен, яғни массасымен (жақша ішінде) және , мұнда J – бұрыштық импульс, P – ішкі паритет, ал C – зарядты конъюгациялау паритеті болып табылады. Көбінесе мезонның изоспині I де көрсетіледі. Әдетте, әр кварк модельді мезон SU(3) дәмді нонетте келеді: октет және оған байланысты дәмді синглет. Глюбошақ нонеттен тыс қосымша бөлшек ретінде көрінеді. Мұндай көрінетін қарапайым санауға қарамастан, кез келген күйді глюбошақ, тетракварк немесе гибрид деп анықтау тіпті бүгінгі күні де нақты емес, сондықтан экзотикалық мезон деген жалпы терминге басымдық беріледі. Егер бірнеше күйдің бірі кварк емес модельдегі мезон екендігі туралы келісім болған жағдайда да, араласу дәрежесі мен нақты анықтама белгісіздікке толы. Сондай-ақ, әр күйге кванттық сандарды тағайындау және оларды басқа эксперименттерде тексеру үшін көп тәжірибелік жұмыс қажет. Нәтижесінде, кварк моделінен тыс барлық анықтамалар шартты болып табылады. Осы мақаланың қалған бөлігінде 2004 жылдың соңындағы жағдай сипатталады.
glueballs or gluonium Glueballs have no valence quarks at all. tetraquarks Tetraquarks have two valence quark–antiquark pairs. hybrid mesons Hybrid mesons contain a valence quark–antiquark pair and one or more gluons. All exotic mesons are classed as mesons because they are hadrons and carry zero baryon number. Of these, glueballs must be flavor singlets – that is, must have zero isospin, strangeness, charm, bottomness, and topness. Like all particle states, exotic mesons are specified by the quantum numbers which label representations of the Poincaré symmetry, q. e., by the mass (enclosed in parentheses), and by , where J is the angular momentum, P is the intrinsic parity, and C is the charge conjugation parity; One also often specifies the isospin I of the meson. Typically, every quark model meson comes in SU(3) flavor nonet: an octet and an associated flavor singlet. A glueball shows up as an extra (supernumerary) particle outside the nonet. In spite of such seemingly simple counting, the assignment of any given state as a glueball, tetraquark, or hybrid remains tentative even today, hence the preference for the more generic term exotic meson. Even when there is agreement that one of several states is one of these non quark model mesons, the degree of mixing, and the precise assignment is fraught with uncertainties. There is also the considerable experimental labor of assigning quantum numbers to each state and crosschecking them in other experiments. As a result, all assignments outside the quark model are tentative. The remainder of this article outlines the situation as it stood at the end of 2004.
Желілік болжаулар
Глюбошарлар үшін желілік QCD болжамдары қазір, кем дегенде виртуалды кварктар ескерілмеген жағдайда, айқын орнықты. Ең төменгі екі күй: 0++ массасы 1.611 және 2++ массасы 2.232. 0−+ және 0−− сияқты экзотикалық клей шарларының барлығы 2-ден жоғары болуы күтілуде. Глюбошарлар міндетті түрде изоскалярлы (күшті изоспин үшін де, ал әлсіз изоспин үшін де). Негізгі күйдегі гибридті мезондар 0−+, 1−+, 1−− және 2−+ барлығы 2-ден сәл төмен жатады. Экзотикалық кванттық сандары бар 1−+ гибриді 1.9-да орналасқан. Бүгінгі күнге дейін жасалған ең жақсы торлы есептеулер виртуалды кварк тізбектерін ескермейтін сөндірілген жуықтау арқылы жүргізілді. Осының салдарынан, бұл есептеулер мезондық күйлермен араласуды қамтымайды.
0++ with mass of 1.611 and
2++ with mass of 2.232
The 0−+ and exotic glueballs such as 0−− are all expected to lie above 2. Glueballs are necessarily isoscalar (both for strong isospin, and trivially, weak isospin), with
The ground state hybrid mesons 0−+, 1−+, 1−−, and 2−+ all lie a little below 2. The hybrid with exotic quantum numbers 1−+ is at 1.9. The best lattice computations to date are made in the quenched approximation, which neglects virtual quarks loops. As a result, these computations miss mixing with meson states.
0++ мемлекеттер
Деректер бес изоскалярлы резонансты көрсетеді: f(500), f(980), f(1370), f(1500) және f(1710). Олардың ішінде f(500) әдетте хиральды модельдердегі σ бөлшегімен теңестіріледі. f(1710) бөлшегінің ыдырауы мен пайда болуы оның да мезон екенін қуатты дәлелдейді.
Глюболдың кандидаты
f(1370) және f(1500) екеуі де кварк моделіндегі мезон болa алмайды, себебі біреуі артық. Жоғары массалы күйдің екі фотондық реакцияларда, мысалы, немесе реакцияларында пайда болуы күшті түрде басылады. Бұл күйлердің ыдырауының нәтижелері де олардың біреуінің клейлі бөлшек болуы мүмкін екенін көрсетеді.
Тетракварк кандидаты
f(980) кейбір авторлар a(980) және κ(800) I = 1 күйлерімен бірге тетракварк мезоны ретінде белгіледі. Бөлшектер спектроскопиясында "тар" деп аталатын ұзақ өмір сүретін екі күй: скалярлық (0) күй (2317) және векторлық (1) мезон (2460), CLEO және BaBar эксперименттерінде байқалды және олар да тетракварк күйлері болуы мүмкін деп болжанып отыр. Дегенмен, оларға басқаша түсіндірулер де бар.
2 мемлекет
Екі изоскалярлық күй нақты анықталды: f(1270) және f′(1525). Басқа ешқандай күй барлық тәжірибелерде тұрақты түрде анықталған жоқ. Сондықтан осы күйлер туралы толығырақ айту қиын.
1 және басқа мемлекеттер
Екі экзотикалық изовектор π1(1400) және π1(1600) тәжірибе жүзінде жақсы орнаған сияқты. Жақында жасалған байланысқан арналар талдауы, бастапқыда жеке қарастырылған бұл күйлердің бір полюске сәйкес келетінін көрсетті. Екінші экзотикалық күй ықтимал емес. Бұл күйлерді гибридтер деп атауға басымдық беріледі. Торлық QCD есептеулері, 1 кванттық саны бар ең жеңіл π бөлшегінің глюондық құрылымды көрсететін операторлармен күшті байланыста екенін көрсетеді. π(1800)⁰, ρ(1900)¹ және η(1870)² жақсы анықталған күйлер болып табылады, кейбір авторлар оларды гибридтер деп болжаған. Егер бұл идентификация дұрыс болса, онда бұл масса диапазонында бірнеше гибридтерді орналастыратын торлық есептеулермен керемет сәйкестік байқалады.