Kaon (
mezon
K) - najlżejsza cząstka o niezerowej
dziwności
, mezon K jest
bozonem
o
spinie
0.
Występują cztery rodzaje kaonów, izodublet zawierający kwark dziwny s:
![K^{-}=\bar{u}s](http://upload.wikimedia.org/math/2/8/b/28bc43f3173acecf6f5b2bcf70589e76.png)
![\bar{K}^{0}=\bar{d}s](http://upload.wikimedia.org/math/2/d/6/2d6bd216f90a5619be6e8a1f16731c9c.png)
oraz izodublet zawierający kwark anty-dziwny ![\bar{s}](http://upload.wikimedia.org/math/c/e/b/ceb9e68ad0d489bdc8885d0b606d68c3.png)
![K^{+}=u\bar{s}](http://upload.wikimedia.org/math/3/1/d/31d8fa9de428385f77e3b8ce0871a9a5.png)
![K^{0}=d\bar{s}](http://upload.wikimedia.org/math/6/5/2/6524d265ac4650bb550afeea79256c25.png)
Kaony neutralne
Mieszanie K0 i ![\bar{K}^{0}](http://upload.wikimedia.org/math/3/d/9/3d96abab1adecc1cc347222b4a557c30.png)
Z punktu widzenia oddziaływań silnych, zachowujących dziwność K0 oraz
są innymi cząstkami.
Mezon K0 występuje w dwóch odmianach: długożyjącej, oznaczanej jako K0L i krótkożyjącej K0S, które można zapisać jako następujące
kombinacje liniowe
:
![| K^{0}_{S} \rangle= p| K^{0} \rangle + q| \bar{K}^{0} \rangle](http://upload.wikimedia.org/math/8/6/5/865055eaac928828a6634b79f828a44d.png)
![| K^{0}_{L} \rangle= p| K^{0} \rangle - q| \bar{K}^{0} \rangle](http://upload.wikimedia.org/math/7/4/9/74916cad456b7fceb693ae4cec7013cb.png)
Rozpady
K0S rozpada się prawie wyłącznie na pary
pionów
:
- 68,6%
- 31,4%
Główne kanały rozpadu K0L:
- 21,6%
- 12,4%
- 13,5%
- 13,5%
- 19,3%
- 19,3%
Regeneracja kaonów K0S
Złamanie symetrii CP
Rozpady tych dwóch cząstek łamią
symetrię
CP (zamiana cząstka-antycząstka + inwersja przestrzenna).
Kaony naładowane
![K^{+} = u\bar{s}](http://upload.wikimedia.org/math/3/1/d/31d8fa9de428385f77e3b8ce0871a9a5.png)
![K^{-} = \bar{u}s](http://upload.wikimedia.org/math/2/8/b/28bc43f3173acecf6f5b2bcf70589e76.png)
- m=493,677 ± 0,013
MeV
- τ = (1,234 ± 0,0024) 10-8
s
Rozpady
Główne kanały rozpadu K+:
- 63,5%
- 13,5%
Rozpady K- są analogiczne.
Zagadka τ-θ
Początkowo były znane dwa dziwne dodatnio naładowane mezony, różniące sie sposobem rozpadu:
- θ+ → pi+ + pi0
- τ+ → pi+ + pi+ + pi−
Stany końcowe tych reakcji miały różną
parzystość
. Ponieważ wczesniej 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+.