[科普中国]-ρ介子

在粒子物理学中，ρ介子是一种寿命短的重子，它的同位旋三重态是由ρ+、ρ0及ρ−所表示。除了π介子及K介子，ρ介子是最轻的强相互作用粒子，三种态的质量都大概在770 MeV左右。ρ+及ρ0间应该有一个小的质量差，是由粒子自身的电磁能所造成的，同时轻夸克质量所造成的同位旋破缺也会带来一点的质量差；然而，现时的实验指出这样的质量差差额上限为0.7 MeV。

简介在粒子物理学中，ρ介子是一种寿命短的重子，它的同位旋三重态是由ρ+、ρ0及ρ−所表示。除了π介子及K介子，ρ介子是最轻的强相互作用粒子，三种态的质量都大概在770MeV左右。ρ+及ρ0间应该有一个小的质量差，是由粒子自身的电磁能所造成的，同时轻夸克质量所造成的同位旋破缺也会带来一点的质量差；然而，现时的实验指出这样的质量差差额上限为0.7 MeV。

ρ介子的寿命很短，其衰变宽度约为145 MeV，还有很奇怪的一点是，ρ介子的共振宽度并不能用布赖特-维格纳分布(Breit-Wigner distribution)来描述。ρ介子主衰变模式的产物为一对π介子，其分支比达99.9%。

在重子的德·鲁胡拉-乔吉-格拉肖描述(De Rujula-Georgi-Glashow description)中，ρ介子可被视为夸克与反夸克的束缚态，同时也是π介子的受激版本。跟π介子不一样的是，ρ介子的自旋j=1（矢量介子），而且质量要大很多。π介子和ρ介子的质量差，是来自夸克与反夸克间一股大的超精细相互作用。但德·鲁胡拉-乔吉-格拉肖描述则用意外来解释这质量差，而不是手性对称破缺，因此这点也成为了反对该描述的主要根据。

ρ介子可被视为自发破缺规范对称的规范玻色子，具有突现的局部特点（从QCD而来）。注意破缺的规范对称（也叫隐藏局部对称），与作用于味的总体手性对称是有区别的。哈沃德·乔吉在他的一篇论文《手性对称的矢量极限》中，就有描述这一点，论文中他还把大部分有关隐藏局部对称的文献，归入非线性σ模型。1

重子重子（Baryon）是一个现代粒子物理学名词，在标准模型理论中，“重子”这一名词是指由三个夸克（或者三个反夸克组成的“反重子”）组成的复合粒子。在这理论中它是强子的一类。值得注意的是，因为重子属于复合粒子，所以“不是”基本粒子。最常见的重子有组成日常物质原子核的质子和中子，合称为核子。其它重子中，有比这两种粒子更重的粒子，所谓的超子。重子这个称呼是指其质量相对重于轻子和介于两者之间的介子起的。

重子是强相互作用的费米子，也就是说它们遵守费米-狄拉克统计和泡利不相容原理，它们通过组成它们的夸克参加强相互作用。同时它们也参加弱相互作用和引力。带电荷的重子也参加电磁力作用。

重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为强子。强子是所有强相互作用的粒子的总称。

质子是唯一独立稳定的重子。中子假如不与其它中子或者质子一起组成原子核的话就不会稳定，并产生衰变。1

同位旋同位旋（Isospin），为与强相互作用相关的量子数。1932年，海森堡为解释新发现中子的对称性而引入同位旋。对于强力相同而电荷不同的粒子，可以看作是相同粒子处在不同的电荷状态，我们用同位旋来描述这种状态。同位旋并不是自旋，也不具有角动量的单位。它是无量纲的一个物理量。之所以叫做“同位旋”，只是因为其数学描述与自旋很类似。

在强相互作用过程中，同位旋守恒，但在弱相互作用、电磁相互作用过程中，同位旋不一定守恒。强子的同位旋反映了组成强子的上夸克和下夸克之间的对称性。同位旋守恒是味守恒的一种。1

三重态三重态（英语：Triplet state），也称三线态，指的是自旋多重性为3的分子。三重态分子的能级在磁场中裂分，在光谱中原来的一条能级线裂分为三条线。当分子中含有两个未配对的、自旋方向相同的电子时，该分子处于三重态。1

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学