Kaone

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I kaoni sono mesoni caratterizzati dal numero quantico della stranezza.[1]

I kaoni neutri secondo il modello standard sono costituiti da miscele simmetriche ed antisimmetriche delle combinazioni di quark down-antistrange e antidown-strange.

I kaoni carichi sono mesoni e si ritiene che abbiano una composizione di quark up-antistrange per i kaoni positivi e antiup-strange per i kaoni negativi. Il tempo di decadimento è di circa 10−8 s.[2]

I tempi di decadimento di questo ordine di grandezza, indicano un decadimento per interazione debole. Nessuno dei prodotti di decadimento ha un quark strange, violando così la legge di conservazione della carica di stranezza (strangeness) e non possono quindi procedere per interazione forte.

Descrivere i kaoni neutri è molto più complicato. Esistono due versioni di questa particella, con la stessa massa, ma con tempi di decadimento differenti. Il primo si chiama K-zero-breve, l'altro si chiama K-zero-lungo. Queste due particelle sono considerate come combinazioni di quark down-antistrange e antidown-strange rispettivamente. Dette particelle decadono in pioni tramite scambio di due bosoni W.

I kaoni neutri sono importanti, dal punto di vista storico, per il loro ruolo nell'avanzamento della comprensione dei processi che coinvolgono i quark.

Quando vennero scoperti, alla fine degli anni quaranta, furono etichettati come "\theta -\tau puzzle". Le particelle sono identiche in massa, e l'unica differenziazione apparente era il processo di decadimento nonché il fatto che i due differenti insiemi dei prodotti del decadimento avevano parità diversa. Si era osservato che il decadimento di particelle per interazione elettromagnetica (o forte) conservava la parità nei suoi prodotti.

I fisici teorici Lee e Yang proposero nel 1956 che la parità non dovesse essere conservata in caso di decadimento da interazione debole. Nel 1957 Wu mostrò questa violazione della conservazione della parità, nel decadimento beta del cobalto. Anche con la violazione della parità si pensava che la combinazione di coniugazione di carica e parità, avrebbe lasciato il sistema invariante (invarianza CP). Un esperimento di Cronin e Fitch del 1964 mostrò che esisteva una piccola violazione dell'invarianza CP nel decadimento del kaone, e così il kaone ha giocato un ruolo centrale nella discussione di queste simmetrie a partire da allora.

Quando Rochester e Butler scoprirono la versione breve del kaone neutro nel 1946, lo fecero osservando una caratteristica traccia a "V" in una camera a nebbia. Il kaone neutro non lascia tracce nella camera a nebbia, quindi la traccia a "V" del pione rivelava la sua presenza prima del decadimento.

Particella Simbolo Antiparticella Composizione Massa a riposo
MeV/c²
S C B Vita media
secondi
Kaone K+ K- \mathrm{u\bar{s}} (\bar{u}s) 493,7 +1 0 0 1,24 × 10-8 
Kaone \mathrm{K_S^0} \mathrm{K_S^0} \mathrm{\frac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}} 497,7 +1 0 0 0,89 × 10-10 
Kaone \mathrm{K_L^0} \mathrm{K_L^0} \mathrm{\frac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}} 497,7 +1 0 0 5,2 × 10-8 

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ C. Amsler et al. (2008): Quark Model
  2. ^ C. Amsler et al. (2008): Particle listings – K±

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

S. Eidelman et al. (Particle Data Group), Review of Particle Physics*1 in Physics Letters B, vol. 592, nº 1, 2004, p. 1, DOI:10.1016/j.physletb.2004.06.001.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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