Méson
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Un méson est, en physique des particules, une particule composite (c’est-à-dire non élémentaire) composée d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks.

Propriétés

Quelques mésons de spin 0
Quelques mésons de spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la...) 0
Quelques mésons de spin 1
Quelques mésons de spin 1

Les mésons sont des bosons sensibles à l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) forte, c’est-à-dire des hadrons possédant un spin entier.

Dans le modèle standard, les mésons sont des composés d'un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) pair de quarks et d'antiquarks. Tous les mésons actuellement connus sont composés d'une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) quark-antiquark — les quarks de valence — et d'une " mer " de paires quark-antiquark virtuelles et de gluons également virtuels. La recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) de mésons exotiques formés de plus d'une paire de quarks de valence (ou pas du tout) se poursuit ; des candidats comme le tétraquark (quatre quarks de valence) ou la boule de glue (aucun quark (Les quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme les constituants...) de valence) ont été détectés, mais leur existence n'est pas pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être...) confirmée.

Les quarks de valence d'un méson (Un méson est, en physique des particules, une particule composite (c’est-à-dire non élémentaire) composée d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks.) peuvent exister comme superposition (En mécanique quantique, le principe de superposition stipule qu'un même état quantique peut possèder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable (spin, position, quantité de mouvement etc.)) d'états de saveur ; par exemple, le pion (Le Pion est un film français réalisé par Christian Gion en 1978.) neutre π0 n'est pas formé d'une paire up-antiup ou down-antidown mais d'une superposition des deux. Les mésons pseudoscalaires (de spin 0) possèdent une énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) au repos minimale, leurs quarks possédant un spin opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés lorsqu'ils sont insérés...), tandis que les mésons vecteurs (de spin 1) possèdent deux quarks ayant un spin parallèle.

Tous les mésons sont instables et possèdent une durée de vie (La vie est le nom donné :) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils...) très courte.

Liste

Cette table présente les caractéristiques de quelques mésons. Elle n'est pas exhaustive.

Famille Symbole Antiparticule (A chaque type de fermions fondamentaux correspond un type d'antiparticule. Ainsi, à l' électron est associé au positron, et les quark, à leurs antiquark. La première antiparticule...) Quarks Spin Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à...)
(MeV/c2)
S C B Durée de vie
(s)
Pion (Le terme Pion peut désigner :) π+ π ud? 0 139,6 0 0 0 2,60×10-8
π π+ ?d 0 139,6 0 0 0 2,60×10-8
π0 Lui-même (u? + dd?)/√2[1] 0 135,0 0 0 0 0,83×10-16
Kaon (Un kaon est une particule (K) de la famille des mésons, composé d'un quark et d'un anti-quark.) K+ K us? 0 493,7 +1 0 0 1,24×10-8
K K+ ?s 0 493,7 -1 0 0 1,24×10-8
K0 K?0 ds? 0 497,7 +1 0 0 [2]
KS0 KS0 (ds? - sd?)/√2[1] 0 497,7 [3] 0 0 0,89×10-10
KL0 KL0 (ds? + sd?)/√2[1] 0 497,7 [3] 0 0 5,2×10-8
Êta η0 Lui-même (u? + dd? - 2ss?)/√6[1] 0 548,8 0 0 0 < 10-18
Rho ρ+ ρ ud? 1 770 0 0 0 0,4×10-23
ρ ρ+ ?d 1 770 0 0 0 0,4×10-23
ρ0 Lui-même (?u-dd?)/√2[1] 1 770 0 0 0 0,4×10-23
Phi φ Lui-même ss? 1 1 020 0 0 0 20×10-23
D D+ D cd? 0 1 869,4 0 +1 0 10,6×10-13
D D+ c?d 0 1 869,4 0 -1 0 10,6×10-13
D0 D?0 c? 0 1 864,6 0 +1 0 4,2×10-13
D?0 D0 c?u 0 1 864,6 0 -1 0 4,2×10-13
DS+ DS cs? 0 1 969 +1 +1 0 4,7×10-13
DS DS+ c?s 0 1 969 -1 -1 0 4,7×10-13
J/Ψ J/ψ Lui-même cc? 1 3 096,9 0 0 0 0,8×10-20
B B+ B ub? 0 5 279 0 0 +1 1,5×10-12
B B+ ?b 0 5 279 0 0 -1 1,5×10-12
B0 B0 db? 0 5 279 0 0 +1 1,5×10-12
Upsilon ϒ Lui-même bb? 1 9 460,4 0 0 0 1,3×10-20
  1. abcde Superposition de plusieurs paires quark-antiquark. La composition des mésons en termes de quarks telle qu'indiquée n'est pas tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait exacte du fait de la masse non-nulle des quarks. Dans le cas des kaons, le petit terme prenant en compte la violation de la symétrie CP (En physique des particules, une théorie possède la symétrie CP si elle est invariante sous une transformation simultanée de conjugaison de charge, qui échange particules et antiparticules, et une inversion d'espace. Introduite après la...) n'est en outre pas indiqué.
  2. K0 ne possède pas de durée de vie moyenne définie.
  3. ab KS0 et KL0 ne possèdent pas d'étrangeté définie.

Historique

Avant la découverte des quarks, les mésons étaient considérés comme les vecteurs de l'interaction forte. En particulier, l'interaction entre les nucléons peut s'interpréter comme l'échange de pions virtuels, fournissant la partie attractive du potentiel de Yukawa.

Le premier méson découvert fut le pion, en 1947 (le muon (Le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une...), découvert en 1936, fut initialement nommé " méson mu ", mais fut par la suite reconnu comme un lepton). Initialement, Hideki Yukawa avait nommé ces particules des " mésotrons ", mais Werner Heisenberg — dont le père était professeur de grec à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Munich — lui fit remarquer que le terme grec mesos ne possédait pas de tr, d'où le terme de " méson ".

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