פאיון
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פאיון (קיצור של מזון פי), בפיזיקה, הוא שם כללי לשלושה חלקיקים תת-אטומיים שנתגלו בשנת 1947: π+, π0 ו-π−. פאיונים הם המזונים הקלים ביותר.
[עריכה] תכונות בסיסיות
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 140 MeV/c2 וזמן מחצית חיים של 26 × 10−9 שניות. ההתפרקות בדרך-כלל היא למיואון ונייטרינו:
ל-π0 יש מסה קטנה קצת יותר, כ-135 MeV/c2 וזמן חיים הרבה יותר קצר, כ-84 × 10−18 שניות. ההתפרקות היא בדרך כלל לשני פוטונים:
[עריכה] היסטוריה
לאחר שעבודה תאורטית של הידקי יוקאווה בשנת 1935 צפתה את קיומם של מאזונים 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, וביניהם נתגלה הפאיון. ההצלחה הזו זיכתה בשנת 1949 את יוקאווה ואת פאוול בשנת 1950 בפרס נובל לפיזיקה.
