中間子

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。質量は陽子と電子の中間。

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] (D⁻_s)
• B中間子
  • B⁺ [ub] (B⁻)
  • B⁰ [db] (B⁰)
  • B⁰_s [sb] (B⁰_s)
• Υ中間子
  • Υ(1s) [bb]
  • Υ(2s) [bb]
• チャーム+反チャーム [cc]
  • η_c(1s)
  • J/ψ(1s)
  • χ_c0(1P) (χ(1P))
  • χ_c1(1P) (χ(1P))
  • χ_c2(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。