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Die folgenden Tabellen behandeln Mesonen. Sie enthalten die Grundzustände aller bekannten und vorhergesagten pseudoskalaren (JP = 0) und Vektormesonen (JP = 1), sowie die Zustände bekannter Skalarmesonen (JP = 0+), Pseudovektor-Mesonen (JP = 1+) und Tensor-Mesonen (JP = 2±).

Die in den Tabellen verwendeten Formelzeichen sind: (Isospin), (G-Parität), (Gesamtdrehimpuls), (Parität), (C-Parität), (elektrische Ladung), (Strangeness), (Charm), (Bottomness), u (Up-Quark), d (Down-Quark), s (Strange-Quark), c (Charm-Quark) und b (Bottom-Quark) sowie die Symbole für die Teilchen selbst.

Es sind jeweils die Eigenschaften und die Quark-Zusammensetzung der Teilchen aufgelistet. Für die zugehörigen Antiteilchen sind Quarks durch Antiquarks zu ersetzen (und umgekehrt) und die Vorzeichen der Quantenzahlen , , und kehren sich um. Werte in rot sind durch das Experiment noch nicht sicher bestätigt, aber durch das Quarkmodell vorhergesagt und in Übereinstimmung mit den Messungen.

Die Ziffern in Klammern hinter einem Zahlenwert bezeichnen die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes. (Beispiel: Die Angabe 134,9766(6) ist gleichbedeutend mit 134,9766 ± 0,0006.)

Inhaltsverzeichnis

Pseudoskalare MesonenBearbeiten

GrundzuständeBearbeiten

Teilchen-
Name
Teilchen Quark-
Zusammen-
setzung
Anti-
Teilchen
Quark-
Zusammen-
setzung
Masse (MeV/c2) %             Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
Pion[1] π+ ud π du 139,57061(24) 1 0 +1 0 0 0 2,6033(5) · 10−8 99,99 %: μ+ + νμ
Pion[2] π0   (a) selbst   (a) 134,9770(5) 1 0−+ 0 0 0 0 8,52(18) · 10−17 98,82 %: γ + γ
η-Meson[3] η   (a) selbst   (a) 547,862(17) 0+ 0−+ 0 0 0 0 5,0(3) · 10−19 (b) 39 %: γ + γ
33 %: π0 + π0 + π0

23 %: π+ + π + π0

η′-Meson[4] η′(958)   (a) selbst   (a) 957,78(6) 0+ 0−+ 0 0 0 0 3,31(15) · 10−21 (b) 43 %: π+ + π + η

29 %: (ρ0 + γ) oder (π+ + π + γ)
23 %: π0 + π0 + η

η-Meson mit
Charm-Quarks[5]
ηc(1S) cc selbst cc 2983,9(5) 0+ 0−+ 0 0 0 0 2,06 · 10−23 (b) siehe Zerfallsmoden ηc (PDF; 165 kB)
η-Meson mit
Bottom-Quarks[6]
ηb(1S) bb selbst bb 9398,7(2,0) 0+ 0+ 0 0 0 0 unbekannt siehe Zerfallsmoden ηb (PDF; 45 kB)
Kaon[7] K+ us K su 493,677(16) 12 0 +1 +1 0 0 1,2380(20) · 10−8 64 %: μ+ + νμ

21 %: π+ + π0
5 %: π0 + e+ + νe
6 %: π+ + π+ + π

Kaon[8] K0 ds K0 sd 497,611(13) 12 0 0 +1 0 0 (c) (c)
K-Short[9] KS0   (e) selbst   (e) 497,611(13) (d) 12 0 0 (e) 0 0 8,954(4) · 10−11 69 %: π+ + π

30 %: π0 + π0

K-Long[10] KL0   (e) selbst   (e) 497,611(13) (d) 12 0 0 (e) 0 0 5,116(21) · 10−8 40 %: π± + e + νe
27 %: π± + μ + νμ

19 %: π0 + π0 + π0
12 %: π+ + π + π0

D-Meson[11] D+ cd D dc 1869,65(5) 12 0 +1 0 +1 0 1,040(7) · 10−12 siehe Zerfallsmoden D+ (PDF; 358 kB)
D-Meson[12] D0 cu D0 uc 1864,83(5) 12 0 0 0 +1 0 4,101(15) · 10−13 siehe Zerfallsmoden D0 (PDF; 639 kB)
D-Meson mit
Strangeness[13]
Ds+ cs Ds sc 1968,34(7) 0 0 +1 +1 +1 0 5,04(4) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Ds+ (PDF; 273 kB)
B-Meson[14] B+ ub B bu 5279,33(13) 12 0 +1 0 0 +1 1,638(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B+ (PDF; 966 kB)
B-Meson[15] B0 db B0 bd 5279,64(13) 12 0 0 0 0 +1 1,519(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B0 (PDF; 1,2 MB)
B-Meson mit
Strangeness[16]
Bs0 sb Bs0 bs 5366,88(17) 0 0 0 −1 0 +1 1,510(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden Bs0 (PDF; 221 kB)
B-Meson mit
Charm[17]
Bc+ cb Bc bc 6274,9(8) 0 0 +1 0 +1 +1 5,10(9) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Bc+ (PDF; 51 kB)
(a) Zusammensetzung nur angenähert wegen endlicher Quark-Massen.
(b) Die PDG gibt die Zerfallsbreite (Γ) an. Die Lebensdauer wurde daraus gemäß τ = ħ/Γ berechnet.
(c) Eigenzustand der starken Wechselwirkung. Keine bestimmte Lebensdauer (siehe Anmerkungen zu Kaonen).
(d) Als Massen von KL und KS sind die des K0 angegeben. Zwischen KL und KS gibt es jedoch einen Massenunterschied von etwa 2.2 · 10−11 MeV/c2.[10]
(e) Eigenzustand der schwachen Wechselwirkung, keine bestimmte Strangeness. Zusammensetzung nur angenähert wegen CP-Verletzung (siehe Anmerkungen zu Kaonen).

Weitere ZuständeBearbeiten

Teilchen Masse (MeV/c2)           zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
η(1295) 1294 ± 4 0+ 0−+ 0 0 0
π(1300) 1300 ± 100 1 0−+ 0 0 0
η(1405) 1408,8 ± 2,0 0+ 0−+ 0 0 0
η(1475) 1475 ± 4 0+ 0−+ 0 0 0
π(1800) 1810 ± 11 1 0−+ 0 0 0
ηc(2S) 3637,5 ± 1,1 0+ 0−+ 0 0 0

VektormesonenBearbeiten

GrundzuständeBearbeiten

Teilchen-
name
Teilchen Anti-
Teilchen
Quark-
Zusammen-
setzung
Masse (MeV/c2)             Lebensdauer (s) zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
ρ-Meson[18] ρ+ = ρ(770)+ ρ = ρ(770) ud 775,26(25) 1+ 1 +1 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) ~100%: π± + π0
ρ-Meson[18] ρ0 = ρ(770)0 selbst   775,26(25) 1+ 1−− 0 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 (f)(g) ~100%: π+ + π
ω-Meson[19] ω = ω(782) selbst   782,65(12) 0 1−− 0 0 0 0 7,75(7) · 10−23 (f) 89%: π+ + π + π0

8%: π0 + γ

φ-Meson[20] φ = φ(1020) selbst ss 1019,461(16) 0 1−− 0 0 0 0 1,55(1) · 10−22 (f) 49%: K+ + K
34%: KS + KL
15%: (ρ + π) oder (π+ + π + π0)
J/ψ-Meson[21] J/ψ = J/ψ(1S) selbst cc 3096,900(6) 0 1−− 0 0 0 0 7,09(21) · 10−21 (f) 64%: g + g + g
9%: γ + g + g
6%: e+ + e
6%: μ+ + μ
Υ-Meson[22] Υ(1S) selbst bb 9460,30(26) 0 1−− 0 0 0 0 1,22(3) · 10−20 (f) 82%: g + g + g
Kaon[23] K*(892)+ K*(892) us 891,76(25) 12 1 +1 +1 0 0 ≅ 1,30 · 10−23 (f)(g) ~100%: K + π
Kaon[23] K*(892)0 K*(892)0 ds 895,55(20) 12 1 0 +1 0 0 1,35(2) · 10−23 (f) ~100%: K + π
D-Meson[24] D*(2010)+ D*(2010) cd 2010,26(5) 12 1 +1 0 +1 0 6,9(19) · 10−21 (f) 67%: D0 + π+
30%: D+ + π0
D-Meson[25] D*(2007)0 D*(2007)0 cu 2006,85(5) 12 1 0 0 +1 0 >3,1 · 10−22 (f) 64%: D0 + π0
35%: D0 + γ
D-Meson mit
Strangeness[26]
Ds*+ Ds*− cs 2112,1(4) 0 1 +1 +1 +1 0 >3,4 · 10−22 (f) 93%: Ds+ + γ
6%: Ds+ + π0
B-Meson[27] B*+ B*− ub 5324,70(22) 12 1 +1 0 0 +1 unbekannt B+ + γ
B-Meson[27] B*0 B*0 db 5324,70(22) 12 1 0 0 0 +1 unbekannt B0 + γ
B-Meson mit
Strangeness[28]
Bs*0 Bs*0 sb 5415,4(1,8) 0 1 0 −1 0 +1 unbekannt Bs0+γ
B-Meson mit
Charm(h)
Bc*+ Bc*− cb unbekannt 0 1 +1 0 +1 +1 unbekannt unbekannt
(f) Die PDG gibt die Zerfallsbreite (Γ) an. Die Lebensdauer wurde daraus gemäß τ = ħ/Γ berechnet.
(g) Der exakte Wert hängt von der verwendeten Methode ab. Für Einzelheiten siehe angegebene Referenz.
(h) Vom Standardmodell vorhergesagt, aber noch nicht beobachtet.

Weitere ZuständeBearbeiten

Teilchen Masse (MeV/c2)           zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
π1(1400) 1354 ± 25 1 1−+ 0 0 0
ω(1420) 1400-1450 0 1−− 0 0 0
ρ(1450) 1465 ± 25 1+ 1−− 0 0 0
π1(1600) 1660 ± 15 1 1−+ 0 0 0
ω(1650) 1670 ± 30 0 1−− 0 0 0
φ(1680) 1680 ± 20 0 1−− 0 0 0
ρ(1700) 1720 ± 20 1+ 1−− 0 0 0
φ(2170) 0 1−− 0 0 0
K*(1410) 1414 ± 15 12 1 +1 0 0
K*(1680) 1718 ± 18 12 1 +1 0 0
Ds1*(2700) 2708,3 ± 4,0 0 1 +1 +1 0
ψ(2S) 3686,097 ± 0,025 0 1−− 0 0 0 35%: J/ψ(1S) π+ π
18%: J/ψ(1S) π0 π0
10%: χc0(1P) γ
10%: χc1(1P) γ
10%: χc2(1P) γ
ψ(3770) 3773,13 ± 0,35 0 1−− 0 0 0 52%: D0 D0
41%: D+ D
ψ(4040) 4039 ± 1 0 1−− 0 0 0
ψ(4160) 4191 ± 5 0 1−− 0 0 0
ψ(4260) 4230 ± 8 0 1−− 0 0 0
ψ(4360) 4368 ± 13 0 1−− 0 0 0
ψ(4415) 4421 ± 4 0 1−− 0 0 0
ψ(4660) 4643 ± 9 0 1−− 0 0 0
Υ(2S) 10023,26 ± 0,31 0 1−− 0 0 0 18%: Υ(1S) π+ π
9%: Υ(1S) π0 π0
7%: χb2(1P) γ
7%: χb1(1P) γ
Υ(3S) 10355,2 ± 0,5 0 1−− 0 0 0 13%: χb2(2P) γ
13%: χb1(2P) γ
6%: χb0(2P) γ
Υ(4S) 10579,4 ± 1,2 0 1−− 0 0 0 51%: B+ B
49%: B0 B0
Υ(10860) 10889,9 ± 3,2 0 1−− 0 0 0
Υ(11020) 10992,9 ± 10,0 0 1−− 0 0 0

SkalarmesonenBearbeiten

Die Zusammensetzung von Skalarmesonen ist weitgehend noch unbekannt und Gegenstand aktueller Forschungen. Viele davon werden als mögliche Glueball- oder Tetraquark-Kandidaten diskutiert.[29]

Teilchen Masse (MeV/c2)           zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
f0(500)
oder σ
400–550 0+ 0++ 0 0 0 dominant: π + π
f0(980) 990 ± 20 0+ 0++ 0 0 0 dominant: π + π
a0(980) 980 ± 20 1 0++ 0 0 0 dominant: η + π
f0(1370) 1200–1500 0+ 0++ 0 0 0 dominant: ρ + ρ
a0(1450) 1474 ± 19 1 0++ 0 0 0 ω + π + π
f0(1500) 1504 ± 6 0+ 0++ 0 0 0 50%: π + π + π + π
35%: π + π
9%: K + K
5%: η + η
f0(1710) 1723 ± 6 0+ 0++ 0 0 0
K0*(700)
oder κ
824 ± 30 12 0+ +1 0 0
K0*(1430) 1425 ± 50 12 0+ +1 0 0 93%: K + π
9%: K + η
D0*(2300)0 2300 ± 19 12 0+ 0 +1 0 beobachtet: D+ + π
Ds0*(2317)+ 2317,8 ± 0,5 0 0+ +1 +1 0 beobachtet: Ds+ + π0
χc0(1P) 3414,71 ± 0,30 0+ 0++ 0 0 0
χb0(1P) 9859,44 ± 0,42 0+ 0++ 0 0 0
χb0(2P) 10232,5 ± 0,5 0+ 0++ 0 0 0

Pseudovektor-MesonenBearbeiten

Teilchen Masse (MeV/c2)           zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
h1(1170) 1170 ± 20 0 1+− 0 0 0 beobachtet: ρ + π
b1(1235) 1229,5 ± 3,2 1+ 1+− 0 0 0 dominant: ω + π
a1(1260) 1230 ± 40 1 1++ 0 0 0
f1(1285) 1281,9 ± 0,5 0+ 1++ 0 0 0 34%: π + π + π + π
52%: η + π + π
9%: K + K + π
h1(1415) 1416 ± 8 0 1+− 0 0 0
f1(1420) 1426,4 ± 0,9 0+ 1++ 0 0 0 dominant: K + K + π
a1(1640) 1655 ± 16 1 1++ 0 0 0
K1(1270) 1272 ± 7 12 1+ +1 0 0 42%: K + ρ
28%: K0*(1430) + π
16%: K*(892) + π
11%: K + ω
K1(1400) 1403 ± 7 12 1+ +1 0 0 94%: K*(892) + π
D1(2420)0 2420,8 ± 0,5 12 1+ 0 +1 0 beobachtet: D*(2010)+ + π
beobachtet: D0 + π+ + π
Ds1(2460)+ 2459,5 ± 0,6 0 1+ +1 +1 0 48%: Ds*+ + π0
18%: Ds+ + γ
Ds1(2536)+ 2535,11 ± 0,06 0 1+ +1 +1 0 D*(2007)0 + K+
D*(2010)+ + K0
B1(5721)+ 5725,9 ± 2,7 12 1+ 0 0 +1 beobachtet: B*0 + π+
B1(5721)0 5726,0 ± 1,3 12 1+ 0 0 +1 dominant: B*+ + π
Bs1(5830)0 5828,63 ± 0,27 0 1+ −1 0 +1 dominant: B*+ + K
χc1(1P) 3510,67 ± 0,05 0+ 1++ 0 0 0 34%: J/ψ(1S) + γ
hc(1P) 3525,38 ± 0,11 0 1+− 0 0 0 51%: ηc(1S) + γ
χc1(3872) 3871,69 ± 0,17 0+ 1++ 0 0 0 32%: D0 + D0 + π0
24%: D0 + D*0
Zc(3900) 3887,2 ± 2,3 1+ 1+− 0 0 0
Zc(4430) 4478 ± 18 1+ 1+− 0 0 0
χc1(4140) 4146,8 ± 2,4 0+ 1++ 0 0 0
χc1(4274) 4274 ± 8 0+ 1++ 0 0 0
χb1(1P) 9892,78 ± 0,31 0+ 1++ 0 0 0 35%: Υ(1S) + γ
hb(1P) 9899,3 ± 0,8 0 1+− 0 0 0 52%: ηb(1S) + γ
χb1(2P) 10255,46 ± 0,50 0+ 1++ 0 0 0 10%: Υ(1S) + γ
18%: Υ(2S) + γ
χb1(3P) 10513,4 ± 0,7 0+ 1++ 0 0 0 beobachtet: Υ(1S) + γ,
Υ(2S) + γ, Υ(3S) + γ
Zb(10610) 10607,2 ± 2,0 1+ 1+− 0 0 0
Zb(10650) 10652,2 ± 1,5 1+ 1+− 0 0 0

Tensor-MesonenBearbeiten

Teilchen Masse (MeV/c2)           zerfällt vorwiegend in
(>5 % der Zerfälle)
f2(1270) 1275,5 ± 0,8 0+ 2++ 0 0 0 84%: π + π
11%: π + π + π + π
5%: K + K
a2(1320) 1318,3 ± 0,6 1 2++ 0 0 0 70%: π + π + π
14%: η + π
11%: ω + π + π
5%: K + K
f′2(1525) 1525 ± 5 0+ 2++ 0 0 0 89%: K + K
10%: η + η
η2(1645) 1617 ± 5 0+ 2−+ 0 0 0
π2(1670) 1670,6 ± 2,9 1 2−+ 0 0 0 96%: π + π + π
a2(1700) 1705 ± 40 1 2++ 0 0 0
η2(1870) 1842 ± 8 0+ 2−+ 0 0 0
π2(1880) 1874 ± 26 1 2−+ 0 0 0
f2(1950) 1936 ± 12 0+ 2++ 0 0 0
f2(2010) 2011 ± 80 0+ 2++ 0 0 0
f2(2300) 2297 ± 28 0+ 2++ 0 0 0
f2(2340) 2345 ± 50 0+ 2++ 0 0 0
K2*(1430)+ 1425,6 ± 1,5 12 2+ +1 0 0 50%: K + π
25%: K*(892) + π
13%: K*(892) + π + π
9%: K + ρ
K2*(1430)0 1432,4 ± 1,3 12 2+ +1 0 0 50%: K + π
25%: K*(892) + π
13%: K*(892) + π + π
9%: K + ρ
K2(1770) 1773 ± 8 12 2 +1 0 0 dominant: K2*(1430) + π
K2(1820) 1819 ± 12 12 2 +1 0 0
D2*(2460)0 2460,7 ± 0,4 12 2+ 0 +1 0 beobachtet: D+ + π
beobachtet: D*(2010)+ + π
D2*(2460)+ 2465,4 ± 1,3 12 2+ 0 +1 0 beobachtet: D0 + π+
beobachtet: D*(2007)0 + π+
Ds2*(2573)+ 2569,1 ± 0,8 0 2+ +1 +1 0 beobachtet: D0 + K+
B2*(5747)+ 5737,2 ± 0,7 12 2+ 0 0 +1 beobachtet: B0 + π+
beobachtet: B*0 + π+
B2*(5747)0 5739,5 ± 0,7 12 2+ 0 0 +1 dominant: B+ + π
dominant: B*+ + π
Bs2*(5840)0 5839,85 ± 0,12 0 2+ −1 0 +1 dominant: B+ + K
χc2(1P) 3556,17 ± 0,07 0+ 2++ 0 0 0 19%: J/ψ(1S) + γ
ψ2(3823) 3822,2 ± 1,2 0 2−− 0 0 0 beobachtet: χc1 + γ
χc2(3930) 3927,2 ± 2,6 0+ 2++ 0 0 0
χb2(1P) 9912,21 ± 0,31 0+ 2++ 0 0 0 19%: Υ(1S) + γ
Υ2(1D) 10163,7 ± 1,4 0 2−− 0 0 0 beobachtet: Υ(1S) + γ + γ
χb2(2P) 10268,65 ± 0,50 0+ 2++ 0 0 0 9%: Υ(2S) + γ
6%: Υ(1S) + γ
χb2(3P) 10524,0 ± 0,8 0+ 2++ 0 0 0

Anmerkungen zu den neutralen KaonenBearbeiten

Bei den neutralen Kaonen treten zwei Komplikationen auf:[30]

Diese Effekte gibt es grundsätzlich auch bei anderen Flavour-neutralen Mesonen. Die schwachen Eigenzustände werden allerdings nur bei den Kaonen als eigene Teilchen betrachtet, da sie drastisch unterschiedliche Lebensdauern haben.[30]

Anmerkung zu (fehlenden) Mesonen mit Top-QuarksBearbeiten

Auch wenn die Quark-Zusammensetzungen dt, ut, st, ct, bt, td, tu, ts, tc, tb und tt von der Notation möglich sind, gibt es keine Mesonen mit Top-Quark-Inhalt, da dieses Quark im Gegensatz zu allen anderen Quarks weit vor der Zeit zerfällt, die benötigt wird, um Hadronen (Mesonen oder Baryonen) zu bilden.

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – π± (PDF; 109 kB)
  2. C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – π0 (PDF; 92 kB)
  3. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – η (PDF; 149 kB)
  4. J. Beringer et al. (2012): Particle listings – η′ (PDF; 174 kB)
  5. M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – ηc (PDF; 214 kB)
  6. M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – ηb (PDF; 60 kB)
  7. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K± (PDF; 337 kB)
  8. K.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K0 (PDF; 69 kB)
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  11. M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – D± (PDF; 375 kB)
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  13. M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – Ds± (PDF; 279 kB)
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  18. a b J. Beringer et al. (2013): Particle listings – ρ (PDF; 180 kB)
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