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中間子

辞書:科学用語の基礎知識 素粒子・名称編 (NPARTN)
読み:ちゅうかんし
外語:meson 英語 , mezon/o エスペラント
品詞:名詞
2000/11/24 作成
2007/11/10 更新

クォークと反クォークで構成される粒子のこと。ハドロンの一種。メソン、メゾンともいう。

全ての中間子はボース粒子でスピン量子数は0、1、2などの整数であり、フェルミ・ディラック統計に従う。

また、パウリの排他原理は適用されない。

不安定な素粒子で安定した粒子は一つもなく、10−6〜10−16秒程度で自然崩壊する。質量陽子電子の中間。

クォークと反クォークにはそれぞれ3種類の色荷と呼ばれる電荷のようなものが存在し、補色同士(R+反R、G+反G、B+反B)を組みあせると白色状態を作ることが可能である(量子色力学)。

このようにクォークと反クォークを組み合わせてできる白色状態を中間子(メソン)と呼び、このクォークと反クォークを結びつける力をグルーオンという。

主な中間子に、次のようなものがある。

構成は[]で併記した。構成は正粒子のものであり、反粒子は逆の粒子で構成される。なお、構成中のc1とc2は係数。

対応する反粒子は、()カッコで併記した。自分自身が反粒子でもあるものは、略した。

  • アップ+ダウン
    • π中間子
      • π+ [ud] (π)
      • π0 [1/√2(uu−dd)]
    • η中間子
      • η [c1(uu+dd)+c2ss]
    • その他
      • ρ(770)+ [ud] (ρ)
      • ρ(770)0 [1/√2(uu−dd)] (ρ0)
      • ω(782) [c1(uu+dd)+c2ss] (ω)
      • η'(958) [c1(uu+dd)+c2ss] (η')
      • φ(1020) [c1(uu+dd)+c2ss] (φ)
  • K中間子
    • K+ [us] (K)
    • K0 [ds] (K0)
  • D中間子
    • D+ [cd] (D)
    • D0 [cu] (D0)
    • D+s [cs] (Ds)
  • B中間子
    • B+ [ub] (B)
    • B0 [db] (B0)
    • B0s [sb] (B0s)
  • Υ中間子
    • Υ(1s) [bb]
    • Υ(2s) [bb]
  • チャーム+反チャーム [cc]
    • ηc(1s)
    • J/ψ(1s)
    • χc0(1P) (χ(1P))
    • χc1(1P) (χ(1P))
    • χc2(1P) (χ(1P))
    • ψ(2s)

1934(昭和9)年に湯川秀樹により理論的に導入されたのち、実験的にその存在が立証された。

用語の所属
クォーク
ハドロン
ボース粒子
該当する物質
K中間子
関連する用語
バリオン
グルーオン
補色
湯川秀樹

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