פאיון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

פאיון (קיצור של מזון פאי), בפיזיקה, הוא שם כללי לשלושה חלקיקים תת-אטומיים שנתגלו בשנת 1947: π+, π0 ו-π. פאיונים הם המזונים הקלים ביותר.

תכונות בסיסיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

לפאיונים יש ספין 0 והם מורכבים מקווארקים מדור ראשון. קווארק מסוג למעלה ואנטי-קווארק למטה מרכיבים את ה-π+, בעוד שקווארקים מסוג למטה ואנטי-למעלה מרכיבים את ה-π, האנטי-חלקיק שלו. הרכבים של למעלה ואנטי-למעלה, או למטה ואנטי-למטה, יהיו שניהם נייטרלים אך מכיוון שיש להם את אותו מספר קוונטי הם יימצאו רק בסופרפוזיציה. אנרגיית הסופרפוזיציה הנמוכה ביותר היא π0, והוא גם האנטי-חלקיק של עצמו.

למאזוני π± יש מסה של  MeV/c2 140 וזמן מחצית חיים של26\times 10^{-9} שניות. ההתפרקות בדרך-כלל היא למיואון ונייטרינו:

\pi^+\to\mu^++\nu_\mu
\pi^-\to\mu^-+\bar{\nu}_\mu

ל-π0 יש מסה קטנה קצת יותר, כ- MeV/c2 135 וזמן חיים הרבה יותר קצר, כ-84\times10^{-18} שניות. ההתפרקות היא בדרך כלל לשני פוטונים:

\pi^0\to2\gamma

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

לאחר שעבודה תאורטית של הידקי יוקאווה בשנת 1935 צפתה את קיומם של מזונים בתור הנשאים של הכוח הגרעיני החזק, פאיונים נתגלו בניסוי בשנת 1947 בידי קבוצה שנוהלה על ידי ססיל פאוול. עידן מאיצי החלקיקים טרם הופיע באותם ימים. במקום זאת, הקבוצה שלחה לגובה רב תמיסות צילום, על-גבי בלון ניסוי, שם היא נחשפה לקרינות קוסמיות. אחרי החזרתו לקרקע של הבלון, בחינה מיקרוסקופית של התמיסה חשפה מסלולים של חלקיקים טעונים, ובהם נתגלה הפאיון. ההצלחה הזו זיכתה בשנת 1949 את יוקאווה ואת פאוול בשנת 1950 בפרס נובל לפיזיקה.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]