Резонанс — элементарная частица, представляющая собой возбуждённое состояние адрона. Большинство известных частиц являются резонансами.

Время жизни резонансов: 10⁻²²—10⁻²⁴ с, поэтому их невозможно наблюдать непосредственно в виде треков на детекторах. Они определяются как пики в полном сечении образования вторичных частиц:

Максимальное сечение соответствует резонансу с энергией и шириной . Ширина резонанса, выражаемая в единицах энергии соответствует его среднему времени жизни:

Резонансы аналогичны возбуждённым состояниям атома: когда электрон поглощает энергию и переходит на другой более высокий энергетический уровень. Подобные возбуждённые состояния, называемые изомерами, существуют и у атомных ядер. Аналогично электрону в атоме или нуклону в ядре, кварки, получая достаточную порцию энергии, также переходят на другой энергетический уровень. Обычные же (метастабильные) частицы при этом являются основными состояниями кварковой системы. Соответственно, резонансы можно описывать спектральными термами , где:

• — главное квантовое число,
• — спиновое квантовое число (0 или 1 — для мезонов, ¹⁄₂ или ³⁄₂ — для барионов),
• — орбитальное квантовое число,
• — внутреннее квантовое число (соответствует спину самого резонанса).

В отличие от электрического поля внутри атома, теория которого довольно проста, кварки находятся в глюонном поле, а описание представляет довольно большую сложность. Поэтому невозможно заранее предсказать спектр возбуждения кварковой системы. В связи с этим каждый новый резонанс до сих пор является своего рода сюрпризом для физиков. Сложность представляет даже отделение чистых и состояний от систем с дополнительными кварками (тетракварк, пентакварк) и глюонной примесью (глюбол).

Номенклатура резонансов

Резонансы обозначаются как и обычные частицы, но за символом в скобках указывается их масса в МэВ. Раньше символ резонанса дополнялся звёздочкой, но сейчас она редко используется.

Для нейтральных мезонов и их резонансов принята следующая схема обозначения:^[1]

Примечания