로 중간자

1. 개요

로 중간자는 1961년 로렌스 버클리 국립 연구소에서 발견된 쿼크와 반쿼크의 결합 상태로, 파이온의 여기 상태이다. 스핀 1을 가지는 벡터 중간자이며, 파이온보다 질량이 훨씬 크다. 로 중간자는 전하를 띤 로 중간자(ρ⁺, ρ⁻)와 중성 로 중간자(ρ⁰)로 나뉜다.

2. 역사

1961년, 여러 차례의 실패 끝에, 로렌스 버클리 국립 연구소에서 로 중간자와 오메가 중간자가 발견되었다.

3. 구성

로 중간자는 쿼크와 반쿼크의 결합 상태로, 파이온의 여기 상태이다. 파이온과 달리 로 중간자는 스핀 j = 1 (벡터 중간자)을 가지며 질량이 훨씬 더 크다. 파이온과 로 중간자 사이의 이러한 질량 차이는 쿼크와 반쿼크 사이의 큰 초미세 상호작용 때문이다. De Rujula–Georgi–Glashow 설명은 파이온의 가벼움을 손지르 대칭성 파괴의 결과가 아닌 우연의 결과로 귀속시킨다는 비판을 받는다.

로 중간자는 지역적 특성이 유도 중력(양자 색역학(QCD)에서 발생)인 자발적 대칭성 파괴 게이지 대칭성의 게이지 보존으로 생각할 수 있다. 이 파괴된 게이지 대칭성(숨겨진 지역 대칭성)은 맛에 작용하는 전역 대칭성 손지르 대칭성과는 구별된다. 하워드 조지는 "손지르 대칭성의 벡터 극한" 논문에서 숨겨진 지역 대칭성에 대한 많은 문헌을 비선형 시그마 모델로 돌렸다.

4. 종류 및 특성

로 중간자는 쿼크와 반쿼크의 결합으로 이루어져 있으며, 파이온의 여기 상태이다. 파이온과 달리 로 중간자는 스핀 j = 1 (벡터 중간자)을 가지며 질량이 훨씬 크다. 이러한 질량 차이는 쿼크와 반쿼크 사이의 큰 초미세 상호작용 때문이다.

로 중간자는 자발적 대칭성 파괴의 게이지 보존으로 생각할 수 있다. 이 파괴된 게이지 대칭성은 맛에 작용하는 전역적 대칭성 손지르 대칭성과는 다르다.

로 중간자는 전하를 띤 로 중간자(ρ⁺, ρ⁻)와 중성 로 중간자(ρ⁰)로 나뉜다. 전하를 띤 로 중간자는 위 쿼크와 반 아래 쿼크 (ρ⁺) 또는 아래 쿼크와 반 위 쿼크 (ρ⁻)로 구성되며, 중성 로 중간자는 위 쿼크와 반 위 쿼크, 아래 쿼크와 반 아래 쿼크의 선형 결합으로 구성된다.

4.1. 전하를 띤 로 중간자 (ρ⁺, ρ⁻)

전하를 띤 로 중간자(ρ⁺, ρ⁻)는 위 쿼크와 반 아래 쿼크 (ρ⁺) 또는 아래 쿼크와 반 위 쿼크 (ρ⁻)로 구성된다. 질량은 약 MeV/c²이다. 아이소스핀은 1, G-패리티는 +, 총 각운동량은 1, 패리티는 - 이다. 평균 수명은 약 초이며, 주로 파이온⁺와 파이온⁰로 붕괴한다.

4.2. 중성 로 중간자 (ρ⁰)

위 쿼크와 반 위 쿼크, 아래 쿼크와 반 아래 쿼크의 선형 결합으로 구성된다.
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질량은 약 MeV/c²이다. 아이소스핀은 1, G-패리티는 +, 총 각운동량은 1, 패리티와 C-패리티는 - 이다. 평균 수명은 약 초이며, 주로 파이온+ 와 파이온-로 붕괴한다.