스칼라 중간자

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1. 개요
2. 스칼라 중간자의 분류
3. 스칼라 중간자 목록
4. 추가 정보
참조

1. 개요

스칼라 중간자는 질량에 따라 세 그룹으로 분류되며, 1 GeV/c² 미만, 1 GeV/c²에서 2 GeV/c² 사이, 2 GeV/c² 이상으로 나뉜다. 가장 가벼운 스칼라 중간자는 선형 시그마 모델 내에서 해석되거나 테트라쿼크 또는 중간자-중간자 "분자" 상태로 해석되기도 한다. 중간 질량 스칼라 중간자는 쿼크-반쿼크 상태로 여겨지며, 글루볼도 이 질량 영역에 속할 수 있다. 고중량 스칼라 중간자는 charm 쿼크 및/또는 bottom 쿼크를 포함하며, 잘 분리된 질량을 갖는다. 스칼라 중간자 목록에는 확인된 것, 후보, 미확인 공명 상태가 포함되어 있다.

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스칼라 중간자

2. 스칼라 중간자의 분류

경량 (향미가 없는) 스칼라 중간자는 세 그룹으로 나눌 수 있다.

질량이 1 GeV/c² 미만인 중간자
질량이 1 GeV/c²와 2 GeV/c² 사이인 중간자
2 GeV/c² 이상의 다른 방사형으로 들뜬 향미가 없는 스칼라 중간자

== 경량 스칼라 중간자 (1 GeV/c² 미만) ==

1950년대 후반부터, 가장 가벼운 스칼라 중간자는 종종 선형 시그마 모델의 틀 내에서 해석되었으며, 많은 이론가들은 여전히 스칼라 중간자를 유사 스칼라 중간자 다중항의 키랄 파트너로 해석한다.^[1]

1996년 Tornqvist와 Roos가 σ 중간자를 가벼운 스칼라 중간자의 적절한 후보로 재도입한 이후,^[2] 가장 가벼운 스칼라 중간자에 대한 심층적인 연구가 새로운 관심과 함께 수행되었다.

Jaffe가 1977년에 처음으로 테트라쿼크 다중항의 존재를 제안한 이후,^[3] 일부 이론가들은 가장 가벼운 스칼라 중간자를 테트라쿼크 또는 중간자-중간자 "분자" 상태로 해석해 왔다. 테트라쿼크 해석은 양자 색역학(QCD)의 MIT Bag Model과 잘 맞으며,^[4] 여기서 스칼라 테트라쿼크는 실제로 기존의 스칼라 중간자보다 더 낮은 질량을 가질 것으로 예측된다. 스칼라 중간자에 대한 이러한 그림은 특정 방식으로 실험 결과에 잘 맞는 것처럼 보이지만, 키랄 대칭 깨짐과 Gribov가 제안한 비자명 진공 상태의 가능성과 관련된 해결되지 않은 문제를 무시한다는 점에서 종종 가혹한 비판을 받는다.^[5]

더 가벼운 스칼라 중간자의 쿼크 구성을 결정하기 위한 많은 시도가 이루어졌지만, 아직 합의에 도달하지 못했다.

== 중간 질량 스칼라 중간자 (1 GeV/c² ~ 2 GeV/c²) ==

1990년대 중반의 Crystal Ball 및 Crystal Barrel 실험을 통해 무향 스칼라 중간자에 대한 심층 연구가 시작되었으며, 1 GeV/c²와 2 GeV/c² 사이의 질량 범위에 초점을 맞추었다.^[6]

1 GeV/c²에서 2 GeV/c² 사이의 질량 범위에 있는 스칼라 중간자는 일반적으로 궤도 여기 ''L'' = 1 및 스핀 여기 ''S'' = 1을 갖는 전형적인 쿼크-반쿼크 상태로 여겨지지만, 스핀-궤도 결합으로부터의 질량 분할 프레임워크에서 예상되는 것보다 더 높은 질량에서 발생한다.^[7] 스칼라 글루볼^[8] 또한 이 질량 영역에 속할 것으로 예상되며, 전형적인 중간자와 유사한 방식으로 나타나지만 매우 독특한 붕괴 특성을 가진다. 1 GeV/c² 미만의 질량 범위에 있는 스칼라 중간자는 훨씬 더 논란이 많으며, 여러 가지 다른 방식으로 해석될 수 있다.

== 고중량 스칼라 중간자 (2 GeV/c² 이상) ==

무거운 스칼라 중간자는 charm 및/또는 bottom 쿼크를 포함한다. 이들은 모두 2 GeV/c² 이상에서 발생하며, 잘 분리된 질량을 가지고 있어 구분이 용이하고 분석을 단순화한다.

2. 1. 경량 스칼라 중간자 (1 GeV/c² 미만)

1950년대 후반부터, 가장 가벼운 스칼라 중간자는 종종 선형 시그마 모델의 틀 내에서 해석되었으며, 많은 이론가들은 여전히 스칼라 중간자를 유사 스칼라 중간자 다중항의 키랄 파트너로 해석한다.^[1]

1996년 Tornqvist와 Roos가 σ 중간자를 가벼운 스칼라 중간자의 적절한 후보로 재도입한 이후,^[2] 가장 가벼운 스칼라 중간자에 대한 심층적인 연구가 새로운 관심과 함께 수행되었다.

Jaffe가 1977년에 처음으로 테트라쿼크 다중항의 존재를 제안한 이후,^[3] 일부 이론가들은 가장 가벼운 스칼라 중간자를 테트라쿼크 또는 중간자-중간자 "분자" 상태로 해석해 왔다. 테트라쿼크 해석은 양자 색역학(QCD)의 MIT Bag Model과 잘 맞으며,^[4] 여기서 스칼라 테트라쿼크는 실제로 기존의 스칼라 중간자보다 더 낮은 질량을 가질 것으로 예측된다. 스칼라 중간자에 대한 이러한 그림은 특정 방식으로 실험 결과에 잘 맞는 것처럼 보이지만, 키랄 대칭 깨짐과 Gribov가 제안한 비자명 진공 상태의 가능성과 관련된 해결되지 않은 문제를 무시한다는 점에서 종종 가혹한 비판을 받는다.^[5]

더 가벼운 스칼라 중간자의 쿼크 구성을 결정하기 위한 많은 시도가 이루어졌지만, 아직 합의에 도달하지 못했다.

2. 1. 1. 대표적인 경량 스칼라 중간자

요약(summary)이 비어있어 내용을 생성할 수 없습니다.

2. 2. 중간 질량 스칼라 중간자 (1 GeV/c² ~ 2 GeV/c²)

1990년대 중반의 Crystal Ball 및 Crystal Barrel 실험을 통해 무향 스칼라 중간자에 대한 심층 연구가 시작되었으며, 1 GeV/c²와 2 GeV/c² 사이의 질량 범위에 초점을 맞추었다.^[6]

1 GeV/c²에서 2 GeV/c² 사이의 질량 범위에 있는 스칼라 중간자는 일반적으로 궤도 여기 ''L'' = 1 및 스핀 여기 ''S'' = 1을 갖는 전형적인 쿼크-반쿼크 상태로 여겨지지만, 스핀-궤도 결합으로부터의 질량 분할 프레임워크에서 예상되는 것보다 더 높은 질량에서 발생한다.^[7] 스칼라 글루볼^[8] 또한 이 질량 영역에 속할 것으로 예상되며, 전형적인 중간자와 유사한 방식으로 나타나지만 매우 독특한 붕괴 특성을 가진다. 1 GeV/c² 미만의 질량 범위에 있는 스칼라 중간자는 훨씬 더 논란이 많으며, 여러 가지 다른 방식으로 해석될 수 있다.

2. 2. 1. 대표적인 중간 질량 스칼라 중간자

(소스와 요약이 제공되지 않아 해당 섹션 내용을 작성할 수 없습니다.)

2. 3. 고중량 스칼라 중간자 (2 GeV/c² 이상)

무거운 스칼라 중간자는 charm 및/또는 bottom 쿼크를 포함한다. 이들은 모두 2 GeV/c² 이상에서 발생하며, 잘 분리된 질량을 가지고 있어 구분이 용이하고 분석을 단순화한다.

2. 3. 1. 대표적인 고중량 스칼라 중간자

(소스와 요약 정보가 제공되지 않았으므로 내용을 생성할 수 없습니다.)

3. 스칼라 중간자 목록

K*(892), ρ중간자, ω중간자, φ중간자, J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자, K₀^*(1430) 등이 확인된 스칼라 중간자이다.

ρ중간자, ω중간자, φ중간자, K*(892), J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자 등이 스칼라 중간자의 후보이다. 이 밖에도 K₀^*(800)(또는 κ), f₀(500)(또는 σ), f₀(980), a₀(980), f₀(1370), f₀(1500), f₀(1710), a₀(1450) 등이 후보로 거론된다.

J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자, ''X''(1110), f₀(1200–1600), f₀1790, ''X''(1810)는 아직 미확인된 공명 상태이다. ρ중간자, ω중간자, φ중간자, K*(892)도 미확인 공명에 포함된다.

3. 1. 확인된 스칼라 중간자

K*(892), ρ중간자, ω중간자, φ중간자, J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자, K₀^*(1430) 등이 확인된 스칼라 중간자이다.

3. 2. 후보 스칼라 중간자

ρ중간자, ω중간자, φ중간자, K*(892), J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자 등이 스칼라 중간자의 후보이다. 이 밖에도 K₀^*(800)(또는 κ), f₀(500)(또는 σ), f₀(980), a₀(980), f₀(1370), f₀(1500), f₀(1710), a₀(1450) 등이 후보로 거론된다.

3. 3. 미확인 공명

J/ψ 입자, D*중간자, ϒ중간자, ''X''(1110), f₀(1200–1600), f₀1790, ''X''(1810)는 아직 미확인된 공명 상태이다. ρ중간자, ω중간자, φ중간자, K*(892)도 미확인 공명에 포함된다.

4. 추가 정보

참조

_[1] 논문 Existence of σ(600)-particle and new chiral scalar nonet Elsevier BV
_[2] 논문 Confirmation of the Sigma Meson 1996-03-04
_[3] 논문 Multiquark hadrons. I. Phenomenology ofQ2Q¯2mesons American Physical Society (APS) 1977-01-01
_[4] 서적 "Concepts of Particle Physics" Oxford University Press
_[5] 논문 The theory of quark confinement
_[6] 논문 Review of Particle Physics 2006-07-01
_[7] 서적 "An Introduction to Quarks and Partons" Academic Press
_[8] 논문 A comprehensive lattice study of SU(3) glueballs https://epub.uni-reg[...]

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