查看“︁Ρ介子”︁的源代码

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{{NoteTA|G1=物理学}}
在[[粒子物理學]]中，'''ρ介子'''是一種壽命短的[[重子]]，它的[[同位旋]][[三重態]]是由{{SubatomicParticle|rho+}}、{{SubatomicParticle|rho0}}及{{SubatomicParticle|rho-}}所表示。除了[[π介子]]及[[K介子]]，ρ介子是最輕的[[強相互作用]]粒子，三種態的質量都大概在770 [[電子伏|MeV]]左右。{{SubatomicParticle|rho+}}及{{SubatomicParticle|rho0}}間應該有一個小的質量差，是由粒子自身的電磁能所造成的，同時輕夸克質量所造成的同位旋破缺也會帶來一點的質量差；然而，現時的實驗指出這樣的質量差差額上限為0.7 MeV。

ρ介子的壽命很短，其[[衰變寬度]]約為145 MeV，還有很奇怪的一點是，ρ介子的共振寬度並不能用[[布萊特-維格納分佈]](Breit-Wigner distribution)來描述。ρ介子主衰變模式的產物為一對π介子，其[[分支比]]達99.9%。

在重子的[[德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述]](De Rujula-Georgi-Glashow description)中，ρ介子可被視為夸克與反夸克的束縛態，同時也是π介子的受激版本。跟π介子不一樣的是，ρ介子的自旋j=1（[[向量介子]]），而且質量要大很多。π介子和ρ介子的質量差，是來自夸克與反夸克間一股大的[[超精細結構|超精細]]相互作用。但德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述則用意外來解釋這質量差，而不是[[手性對稱破缺]]，因此這點也成為了反對該描述的主要根據。

ρ介子可被視為[[自發對稱性破缺|自發破缺]][[規範對稱]]的[[規範玻色子]]，具有[[誘發重力|突現]]的局部特點（從[[量子色動力學|QCD]]而來）。注意破缺的規範對稱（也叫隱藏局部對稱），與作用於[[味 (粒子物理學)|味]]的[[總體對稱|總體]][[手性對稱]]是有區別的。[[哈沃德·喬吉]]在他的一篇論文《手性對稱的向量極限》中，就有描述這一點，論文中他還把大部份有關隱藏局部對稱的文獻，歸入[[非線性σ模型]]<ref name=GeorgiVectorRealizationChiralSymPaper>H. Georgi. (1990) "Vector Realization of Chiral Symmetry." [http://inspirehep.net/record/282562 inSPIRE Record]</ref>。

ρ介子是規範玻色子的這個觀點，最近被一套叫[[AdS/QCD]]的理論方案所強化，該方案應用了從[[弦理論]]衍生的[[AdS/CFT]]。在這套方案中，有一片小的外加度，叫[[反德西特空間]]（anti de Sitter space）。總體味對稱被提昇為五度的規範對稱“向量極限”，而這一對稱會在空間的邊界破缺成[[同位旋]]。ρ介子是五度空間中最輕的[[卡魯扎-克萊因理論|卡魯扎-克萊因]]共振態。這套方案的好處是，能夠對ρ介子的相互作用作出量化預測。這些預測的誤差一般都在10%以內。對於這種五度空間描述是否還具有微擾控制，這一點仍存在疑問，因此是現行研究的活躍課題。在概念上，AdS/QCD方案原則上與《手性對稱的向量極限》很接近。如果把第五度空間解構，就會得出一套有效場論，與“向量極限”所描述的很像。

{| class="wikitable sortable" style="text-align: center;"
|+Rho mesons
|-
! class=unsortable|粒子名稱
! 粒子<br>符號
! 反粒子<br>符號
! class=unsortable|內含<br>夸克<ref name=PDGQuarkmodel>C. Amsler ''et al.'' (2008): [http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/quarkmodrpp.pdf Quark Model] {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/quarkmodrpp.pdf |date=20110730230034 }}</ref>
! [[靜止質量]] ([[電子伏|MeV]]/[[光速|c]]<sup>2</sup>)
! width="50"|[[同位旋|I]]<sup>[[G宇稱|G]]</sup>
! width="50"|[[總角動量量子數|J]]<sup>[[宇稱|P]][[電荷共軛對稱|C]]</sup>
! width="50"|[[奇異數|S]]
! width="50"|[[魅數|C]]
! width="50"|[[底數 (粒子物理學)|B']]
! [[平均壽命]] ([[秒|s]])
! class=unsortable|一般衰變產物<br>
（>所有衰變的5%）
|-
| 帶電ρ介子<ref name=PDGRho>C. Amsler ''et al.'' (2008): [http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf |date=20170130215629 }} {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf |date=20170130215629 }} {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf |date=20170130215629 }} {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf |date=20170130215629 }} Particle listings – {{SubatomicParticle|rho}}] {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf |date=20170130215629 }}</ref>
|align="center"| {{SubatomicParticle|Rho+}}(770)
|align="center"| {{SubatomicParticle|Rho-}}(770)
|align="center"| {{SubatomicParticle|link=yes|Up quark}}{{SubatomicParticle|link=yes|Down antiquark}}
|align="center"| {{val|775.4|0.4}}
|align="center"| 1<sup>+</sup>
|align="center"| 1<sup>−</sup>
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|align="center"| 0
|align="center"| {{val|p=~|4.5|e=-24}}<sup>{{ref|Lifetime2|[a]}}</sup><sup>{{ref|Lifetime3|[b]}}</sup>
|align="center"| {{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|Pion+-}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}}}}
|-
| 中性ρ介子<ref name=PDGRho/>
|align="center"| {{SubatomicParticle|Rho0}}(770)
|align="center"| {{SubatomicParticle|Rho0}}(770)
|align="center"| <math>\mathrm{\tfrac{u\bar{u}-d\bar{d}}{\sqrt 2}}\,</math>
|align="center"| {{val|775.49|0.34}}
|align="center"| 1<sup>+</sup>
|align="center"| 1<sup>−−</sup>
|align="center"| 0
|align="center"| 0
|align="center"| 0
|align="center"| {{val|p=~|4.5|e=-24}}<sup>{{ref|Lifetime2|[a]}}</sup><sup>{{ref|Lifetime3|[b]}}</sup>
|align="center"| {{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|Pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion-}}}}
|-
|}
<sup>[a]</sup> {{note|Lifetime2}} 粒子數據小組的報告中寫的是共振寬度(Γ)。轉換式為τ&nbsp;=&nbsp;{{frac|ħ|Γ}}，可得上述壽命τ，其中ħ為[[約化普朗克常數]]。<br>
<sup>[b]</sup> {{note|Lifetime3}} 實際數值取決於所用的測量方法。詳見參考資料。

== 參考資料 ==
{{reflist}}

{{粒子}}

[[Category:介子]]