Mesone

In fisica, un mesone è una particella non-elementare (adrone), composta da un quark e da un antiquark avente carica di colore opposta. Solitamente, una data coppia quark-antiquark non si manifesta da sola, ma piuttosto insieme ad altre in modo da ottenere una superposizione di "sapori". Si distinguono i mesoni pseudoscalari (con spin 0) ed energia più bassa, quando quark e antiquark hanno spin opposto, e i mesoni vettore (spin 1), dove quark e antiquark hanno spin parallelo. Entrambi si presentano in versioni a più alta energia, dove lo spin è aumentato dal momento angolare orbitale. La maggior parte della massa dei mesoni deriva dal'energia di legame, piuttosto che dalla somma delle masse dei suoi componenti. Tutti i mesoni sono instabili.

I mesoni vennero inizialmente considerati i mediatori della forza che tiene uniti neutroni e protoni nel nucleo. Quando venne scoperto, il muone fu iscritto in questa famiglia, a causa della massa simile, e per questo fu battezzato erroneamente "mesone mu", in quanto non è soggetto alla forza nucleare forte ed è in realtà un leptone. Successivamente, venne scoperto il pione o mesone π, che è il reale mediatore della forza e decade in un muone. Secondo la teoria dei quark, la forza è in realtà mediata dai gluoni, che operano tra i quark dei mesoni e dei nucleoni.

I vari tipi di mesone
Particella	Simbolo	Antiparticella	composizione	Massa a riposo MeV/c²	S	C	B	emivita
Pione	π⁺	π^-	$\mathrm{u \bar{d}}$	139,6	0	0	0	2,60×10^-8
Pione	π⁰	Se stesso	$\mathrm{\frac{u\bar{u} + d \bar{d}}{\sqrt{2}}}$	135,0	0	0	0	0,83×10^-16
Kaone	K⁺	K^-	$\mathrm{u\bar{s}}$	493,7	+1	0	0	1,24×10^-8
Kaone	$\mathrm{K_S^0}$	$\mathrm{K_S^0}$	$\mathrm{\frac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}}$	497,7	+1	0	0	0,89×10^-10
Kaone	$\mathrm{K_L^0}$	$\mathrm{K_L^0}$	$\mathrm{\frac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}}$	497,7	+1	0	0	5,2×10^-8
Eta	η⁰	Se stesso	$\mathrm{\frac{u\bar{u} + d\bar{d} - 2s\bar{s}}{\sqrt{6}}}$	548,8	0	0	0	<10^-18
Rho	ρ⁺	ρ^-	$\mathrm{u\bar{d}}$	770	0	0	0	0,4×10^-23
Phi	φ	Se stesso	$\mathrm{s\bar{s}}$	1020	0	0	0	20×10^-23
D	D⁺	D^-	$\mathrm{c\bar{d}}$	1869,4	0	+1	0	10,6×10^-13
D	D⁰	$\mathrm{\bar{D^0}}$	$\mathrm{c\bar{u}}$	1864,6	0	+1	0	4,2×10^-13
D	$\mathrm{D_S^+}$	$\mathrm{D_S^-}$	$\mathrm{c\bar{s}}$	1969	+1	+1	0	4,7×10^-13
J/Psi	J/Ψ	Se stesso	$\mathrm{c\bar{c}}$	3096,9	0	0	0	0,8×10^-20
B	B^-	B⁺	$\mathrm{b\bar{u}}$	5279	0	0	-1	1,5×10^-12
B	B⁰	$\mathrm{\bar{B^0}}$	$\mathrm{d\bar{b}}$	5279	0	0	-1	1,5×10^-12
Upsilon	Υ	Se stesso	$\mathrm{b\bar{b}}$	9460,4	0	0	0	1,3×10^-20