Прагляд зыходнага тэксту старонкі Пі-мезон

{{Элементарная_часціца
|Піон
|{{math|π<sup>±</sup>}} ({{math|π<sup>0</sup>}})
|139,57018(35) (134,9766(6)) [[МэВ]]
|<math>\pi^{\mp} \quad (\pi^0)</math>
|[[базон]], [[адрон]], [[мезон]]
|±1 &nbsp;&nbsp;&nbsp; (0)
|0
|±1 &nbsp;&nbsp;&nbsp; (0)
|0
|0
|0
|2,6033(5){{e|−8}} с <br /> (8,4(6){{e|−17}} с)
| [[мюон|{{math|μ<sup>+</sup>}}]] + [[мюоннае нейтрына|{{math|ν<sub>μ</sub>}}]] &nbsp;&nbsp;&nbsp; (2[[фатон|{{math|γ}}]]) |<math>u\bar{d},d\bar{u},(u\bar{u}-d\bar{d})</math>
}}
'''Пі-мезо́н''', '''піо́н''' ({{lang-el|πῖ}} — ''літара пі'' і {{lang-el2|μέσον}} — ''сярэдні'') — тры віды [[Субатамная часціца|субатамных часціц]] з групы [[мезон]]аў. Абазначаюцца {{math|π<sup>0</sup>}}, {{math|π<sup>+</sup>}} і {{math|π<sup>−</sup>}}. Маюць найменшую масу сярод мезонаў. 
Былі адкрыты ў 1947 годзе.

== Уласцівасці ==
Піоны маюць нулявы [[спін]] і складаюцца з пары [[кварк]]-[[антыкварк]] першага пакалення. Паводле кваркавай мадэлі ''[[u-кварк|u]]''- і анты-''[[d-кварк|d]]''-кваркі ўтвараюць {{math|π<sup>+</sup>}}-мезон, з ''d'' і анты-''u''-кваркаў складаецца яго антычасціца, {{math|π<sup>−</sup>}}-мезон. Электрычна-нейтральныя камбінацыі ''u'' і анты-''u'' і ''d'' і анты-''d'' могуць існаваць толькі ў выглядзе [[квантавая суперпазіцыя|суперпазіцыі]], бо яны маюць аднолькавы набор [[квантавыя лікі|квантавых лікаў]]. Самы нізкі энергетычны стан падобнай суперпазіцыі ёсць {{math|π<sup>0</sup>}} мезон, які з'яўляецца антычасціцаю для самога сябе (сапраўды нейтральная часціца, як фатон).

[[Файл:PiPlus-muon-decay.png|right|thumb|300px|[[Фейнманаўская дыяграма]] асноўнага шляху лептоннага распаду зараджанага піона.]]
Мезоны <math>\pi^+, \pi^-</math> маюць [[маса|масу]] 139,6&nbsp;MэВ/''c''² і адносна вялікі, па ядзерных мерках, [[перыяд паўраспаду]] 2,6{{e|−8}} секунды. Асноўным каналам распаду (з імавернасцю 99,9877 %) з'яўляецца канал распаду на [[мюон]] і [[нейтрына]] ці [[антынейтрына]]:

: <math>\pi^+\to\mu^++\nu_\mu, \,</math>

: <math>\pi^-\to\mu^-+\bar{\nu}_\mu. \,</math>

Наступным па імавернасці каналам распаду зараджаных піонаў з'яўляецца моцна заглушаны (малаімаверны: 0,0123 %) распад дадатнага піона на пазітрон і электроннае нейтрына
:<math>\pi^+\to e^++\nu_e ,</math>
адмоўнага піона — на электрон і электроннае антынейтрына
:<math>\pi^-\to e^-+\bar{\nu}_e .</math>
Прычына заглушэння электронных распадаў у параўнанні з мюоннымі заключаецца ў захаванні [[спіральнасць часціцы|спіральнасці]] для ультрарэлятывісцкіх часціц: кінетычная энергія як электрона, так і нейтрына ў гэтым распадзе значна большая за іх масы, таму іх спіральнасць з высокай дакладнасцю захоўваецца.

Нейтральны пі-мезон <math>\pi^0</math> мае трохі меншую масу 135,0&nbsp;MэВ/''c''² і ''значна'' меншы перыяд паўраспаду 8,4{{e|−17}} секунды. Галоўным (імавернасць 98,798 %) з'яўляецца канал распаду на два [[фатон]]ы:

: <math>\pi^0\to2\gamma.</math>

Распад нейтральнага піона абумоўлен электрамагнітным узаемадзеяннем, тады як зараджаныя піоны распадаюцца праз слабае ўзаемадзеянне, пастаянная сувязі якога значна меншая. Таму перыяды паўраспадаў нейтральнага і зараджанага піонаў істотна адрозніваюцца.

[[Цотнасць (фізіка)|Цотнасць]] піона адмоўная, яго [[спін]] нулявы, таму гэта часціца з'яўляецца [[псеўдаскаляр]]наю.

== Гісторыя адкрыцця ==
У тэарэтычнай працы [[Хідэкі Юкава|Х. Юкавы]] ў 1935 годзе было прадказана існаванне часціц-пераносчыкаў [[моцнае ўзаемадзеянне|моцнага ўзаемадзеяння]] — мезонаў (спачатку Юкава прапанаваў быў назву ''мезатрон'', але яго паправіў [[Вернер Карл Гейзенберг|В. Гейзенберг]], чый бацька выкладаў грэчаскую мову). У 1947 годзе зараджаныя піоны былі эксперыментальна выяўлены групай даследчыкаў пад кіраўніцтвам [[Сесіл Фрэнк Паўэл|С. Пауэла]]. А як [[Паскаральнік зараджаных часціц|паскаральнікаў]] з энергіяй, дастатковай для параджэння піонаў, у той час яшчэ не было, пошук ажыццяўляўся з дапамогай [[фотапласцінка|фотапласцінак]], паднятых на [[аэрастат|аэрастаце]] ў стратасферу, дзе яны траплялі пад уздзеянне [[касмічныя прамяні|касмічных прамянёў]] (фотапласцінкі таксама ўстанаўліваліся ў гарах, напрыклад, у астрафізічнай лабараторыі на вулкане [[Чакалтайя]] ў [[Анды|Андах]]). Пасля спуску паветранага шара на [[Эмульсія (фатаграфія)|фотаэмульсіі]] былі выяўлены сляды зараджаных часціц, сярод якіх былі мезоны. За свае дасягненні Х. Юкава ў 1949 г. і С. Пауэл у 1950 г. былі ўзнагароджаны [[Нобелеўская прэмія|Нобелеўскаю прэміяй]].

Выявіць нейтральны мезон <math>\pi^0</math> значна цяжэй, бо з-за свае электрычнай нейтральнасці ён не пакідае слядоў у фотаэмульсіі. Мезон <math>\pi^0</math> быў выяўлен па прадуктах распаду ў 1950 годзе.

Піоны з'яўляюцца псеўда-[[базоны Голдстоўна|голдстоўнаўскімі базонамі]] ([[базон]]амі [[Ёіціра Намбу|Намбу]] — [[Джэфры Голдстоўн|Голдстоўна]] са спантана парушанаю [[сіметрыя|сіметрыяй]]). Гэта з'яўляецца прычынай таго, што маса піонаў значна меншая за масу іншых мезонаў, напрыклад [[Эта-мезон|η-мезона]] (547,75&nbsp;МэВ/''c''²).

== Тэарэтычны агляд ==
На цяперашні час, згодна з [[квантавая хромадынаміка|квантавай хромадынамікай]], вядома, што [[моцнае ўзаемадзеянне]] пераносіцца [[глюон]]амі. Тым не менш, можна сфармуляваць так званую эфектыўную тэорыю ўзаемадзеяння ўнутрыядзерных часціц (Сігма-мадэль), у якой пераносчыкамі ўзаемадзеяння з'яўляюцца піоны. Нягледзячы на тое, што гэта тэорыя (прапанаваная Х.&nbsp;Юкавой) справядліва толькі для пэўнага прамежку энергій, яна дазваляе праводзіць спрошчаныя разлікі ў гэтым дыяпазоне і даваць больш наглядныя тлумачэнні. Напрыклад, сілы ўзаемадзеяння, якія пераносяцца піонамі, можна кампактна апісаць з дапамогай [[патэнцыял Юкавы|патэнцыялу Юкавы]].

== Спасылкі ==
* Эксперыментальныя ўласцівасці [http://pdg.lbl.gov/2010/listings/rpp2010-list-pi-plus-minus.pdf зараджаных] і [http://pdg.lbl.gov/2010/listings/rpp2010-list-pi-zero.pdf нейтральных] піонаў (сайт [[Particle Data Group]]). {{ref-en}}

{{Часціцы}}
{{Бібліяінфармацыя}}
[[Катэгорыя:Элементарныя часціцы]]
[[Катэгорыя:Мезоны]]