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.)
Pseudoskalare Mesonen Grundzustände Teilchen-Name Teilchen Quark-Zusammen-setzung Anti-Teilchen Quark-Zusammen-setzung Masse (MeV/c2) % Lebensdauer (s)zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) PionP.A.Zyla et al. (2020): Particle listings – π± (PDF; 117 kB) π+ ud π− du 139,57039(18) 1− 0− +1 0 0 0 2,6033(5) · 10−8 PionP.A.Zyla et al. (2020): Particle listings – π0 (PDF; 95 kB) π0 selbst 134,9768(5) 1− 0−+ 0 0 0 0 8,52(18) · 10−17 η-MesonK.A. Olive et al. (2015): Particle listings – η (PDF; 149 kB) η selbst 547,862(17) 0+ 0−+ 0 0 0 0 5,0(3) · 10−19 η′-MesonJ. Beringer et al. (2012): Particle listings – η′ (PDF; 174 kB) η′ = η′(958) selbst 957,78(6) 0+ 0−+ 0 0 0 0 3,31(15) · 10−21 η-Meson mitCharm-QuarksM. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – ηc (PDF; 214 kB) ηc = ηc(1S) cc selbst cc 2983,9(5) 0+ 0−+ 0 0 0 0 2,06 · 10−23 siehe Zerfallsmoden ηc (PDF; 165 kB) η-Meson mitBottom-QuarksM. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – ηb (PDF; 60 kB) ηb = ηb(1S) bb selbst bb 9398,7(2,0) 0+ 0−+ 0 0 0 0 unbekannt siehe Zerfallsmoden ηb (PDF; 45 kB) KaonK.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K± (PDF; 337 kB) K+ us K− su 493,677(16) 0− +1 +1 0 0 1,2380(20) · 10−8 KaonK.A. Olive et al. (2015): Particle listings – K0 (PDF; 69 kB) K0 ds K0 sd 497,611(13) 0− 0 +1 0 0 K-ShortK.A. Olive et al. (2015): Particle listings – KS0 (PDF; 135 kB) KS0 selbst 497,611(13) 0− 0 0 0 8,954(4) · 10−11 K-LongK.A. Olive et al. (2015): Particle listings – KL0 (PDF; 413 kB) KL0 selbst 497,611(13) 0− 0 0 0 5,116(21) · 10−8 D-MesonM. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – D± (PDF; 375 kB) D+ cd D− dc 1869,65(5) 0− +1 0 +1 0 1,040(7) · 10−12 siehe Zerfallsmoden D+ (PDF; 358 kB) D-MesonC. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D0 (PDF; 687 kB) D0 cu D0 uc 1864,83(5) 0− 0 0 +1 0 4,101(15) · 10−13 siehe Zerfallsmoden D0 (PDF; 639 kB) D-Meson mitStrangenessM. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – Ds± (PDF; 279 kB) 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-MesonP.A. Zyla et al. (2020): Particle listings – B± (PDF; 1,38 MB) B+ ub B− bu 5279,34(12) 0− +1 0 0 +1 1,638(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B+ (PDF; 966 kB) B-MesonP.A. Zyla et al. (2020): Particle listings – B0 (PDF; 1,65 MB) B0 db B0 bd 5279,65(12) 0− 0 0 0 +1 1,519(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden B0 (PDF; 1,2 MB) B-Meson mitStrangenessP.A. Zyla et al. (2020): Particle listings – Bs0 (PDF; 562 kB) Bs0 sb Bs0 bs 5366,88(14) 0 0− 0 −1 0 +1 1,515(4) · 10−12 siehe Zerfallsmoden Bs0 (PDF; 221 kB) B-Meson mitCharmM. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Bc± (PDF; 112 kB) Bc+ cb Bc− bc 6274,9(8) 0 0− +1 0 +1 +1 5,10(9) · 10−13 siehe Zerfallsmoden Bc+ (PDF; 51 kB)
Weitere Zustände 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
Vektormesonen Grundzustände Teilchen-name Teilchen Anti-TeilchenQuark-Zusammen-setzung Masse (MeV/c2) Lebensdauer (s)zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) ρ-MesonJ. Beringer et al. (2013): Particle listings – ρ (PDF; 180 kB) ρ+ = ρ(770)+ ρ− = ρ(770)− ud 775,26(25) 1+ 1− +1 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 ρ-Meson ρ0 = ρ(770)0 selbst 775,26(25) 1+ 1−− 0 0 0 0 ≅ 4,5 · 10−24 ω-MesonJ. Beringer et al. (2012): Particle listings – ω(782) (PDF; 182 kB) ω = ω(782) selbst 782,65(12) 0− 1−− 0 0 0 0 7,75(7) · 10−23 φ-MesonM. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – φ (PDF; 218 kB) φ = φ(1020) selbst ss 1019,461(16) 0− 1−− 0 0 0 0 1,55(1) · 10−22 J/ψ-MesonC. Patrignani et al. (2016): Particle listings – J/ψ (PDF; 494 kB) J/ψ = selbst cc 3096,900(6) 0− 1−− 0 0 0 0 7,09(21) · 10−21 Υ-MesonJ. Beringer et al. (2012): Particle listings – Υ(1S) (PDF; 101 kB) Υ = selbst bb 9460,30(26) 0− 1−− 0 0 0 0 1,22(3) · 10−20 KaonC. Patrignani et al. (2017): Particle listings – K*(892) (PDF; 117 kB) K*+ = K*− = us 891,76(25) 1− +1 +1 0 0 ≅ 1,30 · 10−23 Kaon K*0 = K*0 = K*(892)0 ds 895,55(20) 1− 0 +1 0 0 1,35(2) · 10−23 D-MesonC. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D*(2010)± (PDF; 58 kB) D*+ = D*− = cd 2010,26(5) 1− +1 0 +1 0 6,9(19) · 10−21 D-MesonC. Patrignani et al. (2016): Particle listings – D*(2007)0 (PDF; 51 kB) D*0 = D*0 = D*(2007)0 cu 2006,85(5) 1− 0 0 +1 0 >3,1 · 10−22 D-Meson mitStrangenessK.A. Olive et al. (2014): Particle listings – Ds*± (PDF; 48 kB) Ds*+ Ds*− cs 2112,1(4) 0 1− +1 +1 +1 0 >3,4 · 10−22 B-MesonM. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – B* (PDF; 38 kB) B*+ B*− ub 5324,70(22) 1− +1 0 0 +1 unbekannt B-Meson B*0 B*0 db 5324,70(22) 1− 0 0 0 +1 unbekannt B-Meson mitStrangenessJ. Beringer et al. (2012): Particle listings – Bs* (PDF; 37 kB) Bs*0 Bs*0 sb 5415,4(1,8) 0 1− 0 −1 0 +1 unbekannt B-Meson mitCharm Bc*+ Bc*− cb unbekannt 0 1− +1 0 +1 +1 unbekannt unbekannt
Weitere Zustände Teilchen Masse (MeV/c2) zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) π1(1400) 1354 ± 25 1− 1−+ 0 0 0 ω(1420) 1410 ± 60 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) 2160 ± 80 0− 1−− 0 0 0 K*(1410) 1414 ± 15 1− +1 0 0 K*(1680) 1718 ± 18 1− +1 0 0 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 π010%: χc0(1P) γ10%: χc1(1P) γ10%: χc2(1P) γ ψ(3770) 3773,13 ± 0,35 0− 1−− 0 0 0 52%: D0 D041%: D+ D− ψ(4040) 4039 ± 1 0− 1−− 0 0 0 ψ(4160) 4191 ± 5 0− 1−− 0 0 0 ψ(4230) 4220 ± 15 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) 4633 ± 7 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 π07%: χb2(1P) γ7%: χb1(1P) γ Υ(3S) 10355,2 ± 0,5 0− 1−− 0 0 0 13%: χb2(2P) γ13%: χb1(2P) γ6%: χb0(2P) γ Υ(4S) 10579,4 ± 1,2 0− 1−− 0 0 0 51%: B+ B−49%: B0 B0 Υ(10860) 10885,2 ± 2,6 0− 1−− 0 0 0 Υ(11020) 11000 ± 4 0− 1−− 0 0 0
Skalarmesonen Die Zusammensetzung von Skalarmesonen ist weitgehend noch unbekannt und Gegenstand aktueller Forschungen. Viele davon werden als mögliche Glueball- oder Tetraquark-Kandidaten diskutiert.C. Patrignani et al. (2016) and 2017 update: Rewiews – Non q-qbar mesons (PDF; 125 kB)
Teilchen Masse (MeV/c2) zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) f0(500)oder σ 400–550 0+ 0++ 0 0 0 f0(980) 990 ± 20 0+ 0++ 0 0 0 a0(980) 980 ± 20 1− 0++ 0 0 0 f0(1370) 1200–1500 0+ 0++ 0 0 0 a0(1450) 1474 ± 19 1− 0++ 0 0 0 f0(1500) 1504 ± 6 0+ 0++ 0 0 0 f0(1710) 1723 ± 6 0+ 0++ 0 0 0 oder κ 824 ± 30 0+ +1 0 0 1425 ± 50 0+ +1 0 0 2300 ± 19 0+ 0 +1 0 2317,8 ± 0,5 0 0+ +1 +1 0 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-Mesonen Teilchen Masse (MeV/c2) zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) h1(1170) 1166 ± 6 0− 1+− 0 0 0 b1(1235) 1229,5 ± 3,2 1+ 1+− 0 0 0 a1(1260) 1230 ± 40 1− 1++ 0 0 0 f1(1285) 1281,9 ± 0,5 0+ 1++ 0 0 0 h1(1415) 1416 ± 8 0− 1+− 0 0 0 f1(1420) 1426,4 ± 0,9 0+ 1++ 0 0 0 a1(1640) 1655 ± 16 1− 1++ 0 0 0 K1(1270) 1272 ± 7 1+ +1 0 0 K1(1400) 1403 ± 7 1+ +1 0 0 D1(2420)0 2420,8 ± 0,5 1+ 0 +1 0 Ds1(2460)+ 2459,5 ± 0,6 0 1+ +1 +1 0 Ds1(2536)+ 2535,11 ± 0,06 0 1+ +1 +1 0 B1(5721)+ 5725,9 ± 2,7 1+ 0 0 +1 B1(5721)0 5726,0 ± 1,3 1+ 0 0 +1 Bs1(5830)0 5828,63 ± 0,27 0 1+ −1 0 +1 χc1(1P) 3510,67 ± 0,05 0+ 1++ 0 0 0 hc(1P) 3525,38 ± 0,11 0− 1+− 0 0 0 χc1(3872) 3871,69 ± 0,17 0+ 1++ 0 0 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 hb(1P) 9899,3 ± 0,8 0− 1+− 0 0 0 χb1(2P) 10255,46 ± 0,50 0+ 1++ 0 0 0 χb1(3P) 10513,4 ± 0,7 0+ 1++ 0 0 0 Zb(10610) 10607,2 ± 2,0 1+ 1+− 0 0 0 Zb(10650) 10652,2 ± 1,5 1+ 1+− 0 0 0
Tensor-Mesonen Teilchen Masse (MeV/c2) zerfällt vorwiegend in(>5 % der Zerfälle) f2(1270) 1275,5 ± 0,8 0+ 2++ 0 0 0 a2(1320) 1318,3 ± 0,6 1− 2++ 0 0 0 f′2(1525) 1517,4 ± 2,5 0+ 2++ 0 0 0 η2(1645) 1617 ± 5 0+ 2−+ 0 0 0 π2(1670) 1670,6 ± 2,9 1− 2−+ 0 0 0 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 1427,3 ± 1,5 2+ +1 0 0 1432,4 ± 1,3 2+ +1 0 0 K2(1770) 1773 ± 8 2− +1 0 0 K2(1820) 1819 ± 12 2− +1 0 0 2460,7 ± 0,4 2+ 0 +1 0 2465,4 ± 1,3 2+ 0 +1 0 2569,1 ± 0,8 0 2+ +1 +1 0 5737,2 ± 0,7 2+ 0 0 +1 5739,5 ± 0,7 2+ 0 0 +1 5839,85 ± 0,12 0 2+ −1 0 +1 χc2(1P) 3556,17 ± 0,07 0+ 2++ 0 0 0 ψ2(3823) 3822,2 ± 1,2 0− 2−− 0 0 0 χc2(3930) 3922,2 ± 1,0 0+ 2++ 0 0 0 χb2(1P) 9912,21 ± 0,31 0+ 2++ 0 0 0 Υ2(1D) 10163,7 ± 1,4 0− 2−− 0 0 0 χb2(2P) 10268,65 ± 0,50 0+ 2++ 0 0 0 χb2(3P) 10524,0 ± 0,8 0+ 2++ 0 0 0
Anmerkungen zu den neutralen Kaonen Bei den neutralen Kaonen treten zwei Komplikationen auf:J.W. Cronin (1980)
Wegen der Mischung der neutralen Kaonen sind das KS und das KL keine Eigenzustände der Strangeness. Sie sind aber Eigenzustände der schwachen Kraft, die für ihren Zerfall verantwortlich ist. Daher haben nur diese Teilchenzustände eine bestimmte Lebensdauer. Die in der Tabelle angegebenen Linearkombinationen für das KS und das KL sind nur näherungsweise richtig, da es eine kleine Korrektur auf Grund der CP-Verletzung gibt. Siehe CP-Verletzung bei Kaonen.
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.
Anmerkung zu (fehlenden) Mesonen mit Top-Quarks 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 auch Liste der Baryonen
Literatur
Weblinks Particle Data Group – The Review of Particle Physics
Einzelnachweise
Mesonen !Mesonen
it:Lista dei mesoni