Mesón
English: Meson

Mesón
Noneto mesônico de spin 0.png
ComposiciónCompuesta - Quarks y antiquarks
FamiliaBosón
GrupoHadrón
InteracciónNuclear fuerte
TeorizadaHideki Yukawa (1935)
Descubierta1946
Tipos~140 (Lista)
MasaEntre 139 MeV/c2 (π+)
y 9,460 MeV/c2 (ϒ)
Carga eléctrica−1 e, 0 e, +1 e
Espín0, 1

En física de partículas, un mesón (del griego antiguo μέσος, mésos, literalmente: que está en medio) es un bosón[2]​ que responde a la interacción nuclear fuerte, esto es, un hadrón con un espín entero.

En el Modelo estándar, los mesones son partículas compuestas en un estado quark-antiquark. Se cree que todos los mesones conocidos consisten en un par quark-antiquark (los así llamados quarks de valencia) más un "mar" de pares quark-antiquark y gluones virtuales. Está en progreso la búsqueda de mesones exóticos que tienen constituyentes diferentes. Los quarks de valencia pueden existir en una superposición de estados de sabor; por ejemplo, el pion neutro no es ni un par arriba-antiarriba ni un par abajo-antiabajo, sino una superposición cuántica igual de ambos. Los mesones pseudoescalares (con espín 0) tienen la menor energía en reposo, donde el quark y antiquark tienen espines opuestos, y luego el mesón vectorial (vector meson) (con espín 1), donde el quark y antiquark tienen espines paralelos. Ambos presentan versiones de mayor energía donde el espín está incrementado por el momento angular orbital. Todos los mesones son inestables.

Originalmente, se predijo que los mesones eran los portadores de la fuerza que une al protón y al neutrón, de ahí su nombre. Cuando fue descubierto, el muon se asignó a esta familia de masa similar y fue bautizado como "mesón mu", sin embargo no mostró interacción fuerte con la materia nuclear: es en realidad un leptón. El pion fue el primer mesón auténtico en ser descubierto.

En 1949 Hideki Yukawa fue galardonado con el Premio Nobel de física por predecir la existencia del mesón. Originalmente lo llamó 'mesontrón', pero fue corregido por Werner Heisenberg (su padre fue profesor en griego de la Universidad de Múnich), quien indicó que no había un 'tr' en la palabra griega 'mesos'.

Descubrimiento y desarrollo

Diferencia entre los bariones y los mesones.
Nombre y carga eléctrica de los componentes de la materia.

La existencia de los mesones fue propuesta por el físico nuclear japonés Hideki Yukawa en 1935. Su idea era que existían una serie de partículas más pesadas que el electrón que eran responsables de la interacción nuclear fuerte. Inicialmente se pensó que estas partículas eran los muones (incorrectamente llamados mesones ), pero posteriormente se comprobó que estos pertenecían al grupo de los leptones. Los mesones postulados por Yukawa fueron descubiertos en 1947 por Powell y denominados mesones o piones.

Posteriormente fueron descubriéndose diferentes grupos de mesones, entre ellos los mesones-K o kaones. Existen diversos mesones, los cuales se producen en interacciones entre bariones y son inestables. Aunque inicialmente se definían por su masa intermedia entre la del electrón y la del protón, los hay de masa superior a este último. Los mesones están formados por un quark y un antiquark.