¿Por qué un mesón está hecho de un extraño quark anti-extraño no un mesón extraño?

Un mesón extraño es un mesón que tiene extrañeza neta.

Extrañeza, [matemática] S [/ matemática], es la suma del número de quarks extraños ([matemática] N_s [/ matemática]) menos el número de quarks anti-extraños ([matemática] N _ {\ bar {s}} [/matemáticas]):

[matemática] S = N_s – N _ {\ bar {s}} [/ matemática].

Como tal, un estado compuesto de extraños -anti-extraños – ([matemática] s [/ matemática] [matemática] \ bar {s} [/ matemática]) quarks no tiene extrañeza neta.

Esto me pareció realmente extraño cuando estaba aprendiendo leyes de conservación porque “¿no hay componentes extraños y eso no significa que es extraño”? Sin embargo, el propósito de estos números cuánticos es ayudar a determinar qué estados se mezclan entre sí. Los estados con diferente extrañeza no se mezclan entre sí, como el protón y el neutrón no se mezclan entre sí porque tienen diferentes cargas eléctricas.

Un estado de quark extraño / anti-extraño puede mezclarse con un estado activo / anti-activo. De hecho, el mesón [matemáticas] \ eta [/ matemáticas] es una superposición de

  • [matemáticas] u \ bar {u} + d \ bar {d} + s \ bar {s} [/ matemáticas]

este mesón sería muy extraño si la combinación extraña / anti-extraña tuviera una extrañeza neta. De hecho, esto destruiría la utilidad del concepto de extrañeza.

El ejemplo del mesón [math] \ eta [/ math] (y muchos otros) es una de las razones por las que la extrañeza es

  • número de quarks extraños menos el número de quarks anti-extraños: [matemática] S = N_s – N _ {\ bar {s}} [/ matemática]

no

  • la cantidad de quarks extraños más la cantidad de quarks anti-extraños: [math] S \ ne N_ {s} + N _ {\ bar {s}} [/ math].

Debido a que la extrañeza neta en este caso es nula (cancelación de extrañeza), como por ejemplo es el caso del mesón Phi (1020). En cambio, caracterizamos al mesón Phi como poseedor de extrañeza oculta. Mesones ligeros con extrañeza abierta y oculta en oposición a los mesones (como Kaons) con un solo quark extraño.

La extrañeza de un quark extraño es -1 y, por lo tanto, un quark anti-extraño es +1.

Entonces un mesón compuesto de un quark extraño y un quark anti-extraño tendrá una extrañeza general de 0 (1 + (-1) = 0). Por lo tanto, no se clasificaría como un mesón extraño y la pregunta es pedirle que enumere los cuatro mesones extraños.

Un mesón que contiene un quark extraño y un antiquark extraño tiene cero extrañeza neta desde que se cancela la extrañeza del quark y el antiquark.

Creo que a lo que están tratando de llegar es a que un mesón extraño tiene que tener algo de extrañeza y el S-Sbar no tiene extrañeza neta. Por ejemplo, es parte de la mezcla adicional que conforma el Pi0 y eta, etc. Espero que esto llegue a la meta …

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