문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 메손 (문서 편집) [[분류:물리학]][[분류:물리화학]][[분류:강입자]][[분류:메손]] [include(틀:강입자)] [include(틀:다른 뜻1, from=파이온, other1=터닝메카드의 메카니멀, rd1=파이온(터닝메카드))] [목차] == 개요 == {{{+1 [[中]][[間]][[子]] / Meson}}} 중간자 또는 메손은 하나의 [[쿼크]]와 하나의 반쿼크로 이루어진 [[강입자]]로, [[스핀(물리학)|스핀]]이 정수인 [[보손]] 입자이다. 주된 예로 파이온과 [[케이온]]이 있다. 중간자라는 이름은 이론상의 계산을 한 결과, 그 질량이 [[양성자]]와 [[전자]]의 중간이었던 데서 유래한다. [[유카와 히데키]]가 예언하고 프랑크 파월이 처음 그 존재를 발견했다. 메존으로도 불리는데 [[국립국어원]]의 [[표준국어대사전]]에는 메손으로만 등재되어있다. == 분류 == 메손은 [[스핀(물리학)|스핀]], [[아이소스핀]], 반전성(parity)과 전하 켤레 대칭성에 따라 구분한다. 메손은 쿼크와 반쿼크로 이루어져 있기 때문에 반전 대칭을 하면 [[바리온]]과는 다르게 파동함수에 -1 부호가 붙는다. 들뜬 상태에 있는 메손의 파동함수는 [[구면 조화 함수]]로 나타내어지며 구면조화함수는 반전 대칭에 대해 [math(Y_l^m(\pi -\theta, \pi+\phi )=(-1)^l Y_l^m(\theta,\phi))]로 변화하므로 메손의 반전성 양자수는 [math(P=(-1)^{l+1})] 이다. 전하 켤레 변환은 입자를 [[반입자]]로 바꾸는 변환이다. [[바리온]]은 반입자와 입자가 항상 구분되지만, 메손은 반입자가 자기 자신이 되는 경우가 존재한다. 반입자가 자기 자신과 같은 그러한 입자들은 반입자의 파동함수의 부호가 원래와 같은 경우와 부호가 반대인 경우로 나눌 수 있다. 메손 반입자의 파동함수 부호는 메손을 이루는 쿼크들의 스핀 상태와 관련되어 있다. 쿼크는 스핀 1/2 입자이며, 스핀 1/2 입자 두 개의 조합으로 나타나는 스핀 상태는 스핀 양자수 s=1의 삼중항(triplet)과 s=0의 단일항(singlet)으로 나눌 수 있다. 각 상태에 전하 켤레 변환을 하면 s=0의 스핀 단일항은 -1의 계수가 붙고 s=1의 스핀 삼중항은 그대로 유지된다. 즉 메손에 전하 켤레 변환을 하면 쿼크들의 스핀 상태로 인해 [math((-1)^{s+1})] 의 계수가 추가로 붙는다. 쿼크와 반쿼크를 맞바꾸면 [math(Y_l^m)] 은 [math((-1)^l)] 로 변하고 페르미 디랙 분포에 따라 -1이 붙기 때문에 양자수 l과 s를 가진 메손의 전하 켤레 변환 양자수는 [math(C=-(-1)^{s+1}(-1)^l=(-1)^{l+s})] 이다. 이때 메손 전체의 스핀은 j=l+s 또는 l-s 로 주어진다. 자세한 내용은 Halzen의 Quarks and Leptons 참고. 기묘도, 참 양자수, 보텀 양자수를 지니지 않은 메손은 표와 같이 이름을 붙인다. ||반전성과 전하켤레 대칭성|| - + || + - || - - || + + || ||[math(u\bar{d})], [math(u\bar{u}-d\bar{d})], [math(d\bar{u})] (I=1)||[math(\pi)]||[math(b)]||[math(\rho)]||[math(a)]|| ||[math(u\bar{u}+d\bar{d})] and/or [math(s\bar{s})] (I=0)||[math(\eta)], [math(\eta^{\prime})]||[math(h)],[math(h^{\prime})]||[math(\omega)],[math(\phi)]||[math(f)],[math(f^{\prime})]|| ||[math(c\bar{c})]||[math(\eta_c)]||[math(h_c)]||[math(\psi)][* 바닥 상태는 [math(J/\psi)]]||[math(\chi_c)]|| ||[math(b\bar{b})]||[math(\eta_b)]||[math(h_b)]||[math(\Upsilon)]||[math(\chi_b)]|| [math(\eta)]와 [math(\eta^{\prime})] 처럼 [[아이소스핀]]이 0인 메손들은 [math(u\bar{u}+d\bar{d})] 와 [math(s\bar{s})] 중에 어느 상태의 비중이 더 높은지로 다시 구분한다. 한개의 스트레인지 쿼크를 가진 메손은 K, 하나의 참쿼크를 가진 메손은 D, 하나의 보텀 쿼크를 가진 메손은 B로 나타낸다. 이들에 대하여는 전하 켤레 대칭성 양자수를 정의할 수 없다. 이들의 스핀과 반전성이 0-, 1+, 2- 라는 일반적인 관계에서 벗어나는 경우에는 첨자로 *을 붙인다. 아래는 메손의 목록이다. 자세한 데이터는 Particle Data Group 의 웹사이트 참고.[[https://pdglive.lbl.gov]] === 가벼운 메손 === ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||전하켤레대칭성||질량(MeV)|| ||[math(\pi^{\pm})]||1||0||-|| ||139.57039(18)|| ||[math(\pi^{0})]||1||0||-||+||134.9768(5)|| ||[math(\eta)]||0||0||-||+||547.862(23)|| ||[math(f_0(500))][br]([math(\sigma)] 라고도 불림)||0||0||+||+||400~800|| ||[math(\rho(770))]||1||1||-||-||775.26(23)|| ||[math(\omega(782))]||0||1||-||-||782.66(13)|| ||[math(\eta^{\prime}(958))]||0||0||-||+||957.78(6)|| ||[math(\phi(1020))]||0||1||-||-||1019.461(16)|| === 스트레인지 메손 === [[케이온]] 으로 불린다. ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||질량(MeV)|| ||[math(K^{\pm})]||1/2||0||-||493.577(16)|| ||[math(K^{0})]||1/2||0||-||497.611(13)|| ||[math(K_0^*(700))]||1/2||0||+||700~900|| ||[math(K^{*}(892))]||1/2||1||-||891.67(26)|| === 참 메손 === ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||질량(MeV)|| ||[math(D^{\pm})]||1/2||0||-||1869.66(5)|| ||[math(D^{0})]||1/2||0||-||1864.84(5)|| ||[math(D_s^{+})]||0||0||-||1968.35(7)|| === 보텀 메손 === ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||질량(MeV)|| ||[math(B^{\pm})]||1/2||0||-||5279.34(12)|| ||[math(B^{0})]||1/2||0||-||5279.65(12)|| ||[math(B_s^{0})]||0||0||-||5366.88(14)|| ||[math(B_c^{+})]||0||0||-||6274.47(32)|| === 차모늄(charmonium) === 참쿼크와 반참쿼크 [math(c\bar{c})] 로 이루어진 메손. [[포지트로늄]]에서 이름을 따와 차모늄이라 부른다. [math(J/\psi)] 는 사이온(psion)이라고도 부른다. ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||전하켤레대칭성||질량(MeV)|| ||[math(\eta_c(1S))]||0||0||-||+||2983.9(4)|| ||[math(J/\psi(1S))]||0||1||-||-||3096.900(6)|| ||[math(\chi_{0c}(1P))]||0||0||+||+||3414.71(30)|| === 보토모늄(bottomonium) === 보텀쿼크와 반보텀쿼크 [math(b\bar{b})] 로 이루어진 메손. 보토모늄이라 부른다. ||이름||아이소스핀||스핀||반전성||전하켤레대칭성||질량(MeV)|| ||[math(\eta_b(1S))]||0||0||-||+||9398.7(2.0)|| ||[math(\Upsilon(1S))]||0||1||-||-||9460.30(26)|| ||[math(\chi_{0b}(1P))]||0||0||+||+||9859.44(42)(31)||저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기