Kaones

PartículaSímboloAnti-
partícula
Compo-
sición
Masa en reposo
MeV/c2
SCBTiempo de vida
Modos de decaimientos
Kaón
K+
K-
us
493,7
+1
0
0
1,24
x10-8
μ+νμ, π+π0
Kaón
K0s
K0s
1*
497,7
+1
0
0
0,89
x10-10
π+π-,2π0
Kaón
K0L
K0L
1*
497,7
+1
0
0
5,2
x10-8
π+e-νe

1* Los Kaones neutros K0s y K0L representan mezclas simétricas y antisimétricas de combinaciones de quarks down-antistrange y antidown-strange.

Los kaones cargados son mesones que tienen una composición de quarks up-antistrange en el kaón positivo, y antiup-strange en el kaón negativo. Decaen en alrededor de 10-8 segundos, por los procesos:

y

Este rango de tiempos de decaimiento, indican decaimientos por interacción débil. Ninguno de los productos de decaimientos tiene un quark strange, por lo que este decaimiento viola la conservación de la extrañeza y no puede resultar de la interacción fuerte.

La descripción de los kaones neutrales es mucho más compleja. Hay dos versiones de esta partícula con la ¡misma masa, pero diferentes vidas de decaimiento!

Uno se llama
K-cero-corto
El otro se llama
K-cero-largo.

Estas dos partículas se consideran que son combinaciones de quarks down-antistrange y antidown-strange. Estas partículas se desintegran en piones por

La mezcla de quarks que conduce a estas combinaciones, implica el intercambio de dos bosones W.

Los kaones neutros son históricamente importantes por su contribución al avance de nuestra comprensión de los procesos de quarks. Cuando se descubrió por primera vez a finales de 1940, fueron designados como mesones τ y θ y su decaimiento era un gran misterio, designado como el enigma τ-θ. Las partículas eran idénticas en masa, y lo único que aparentemente las diferenciaba, eran sus procesos de decaimientos, y el hecho de que los dos diferentes conjuntos de productos de decaimiento, tenían paridad diferente. Las partículas que decaían por las interacciones fuerte o electromagnética, se observaba que conservaban la paridad. Los físicos teóricos T. D. Lee y C. N. Yang propusieron en 1956, que en los decaimientos por interacción débil, la paridad no necesita ser conservada. En 1957, Chien-Shiung Wu mostró esta violación de la conservación de la paridad en el decaimiento beta del cobalto. Incluso con la violación de la paridad, se pensó que la combinación de conjugación de carga y paridad dejaría al sistema invariante (invariancia CP). Un experimento de Cronin y Fitch en 1964, demostró que en el decaimiento del kaón había una pequeña violación de CP, por lo que desde entonces el kaón jugó un papel central en los estudios de estas simetrías.

Cuando Rochester y Butler descubrieron la versión de vida corta del kaón neutro en 1946, lo hicieron mediante la observación de un patrón "V" característico, en una cámara de niebla. El decaimiento que vieron fue

El kaón neutro no dejó una traza en la cámara de niebla, por lo que la traza en "V" de los piones, revelaron su presencia en el decaimiento.

Tabla de MesonesDiagrama del Mesón
Índice

Conceptos de Partícula

Referencia
Rohlf
Cap. 18

Griffiths
Cap. 4
 
HyperPhysics*****Física CuánticaM Olmo R Nave
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