Mezon

Mezon
	0 spinli mezonların oluşturduğu nonet (dokuzlu)
Bileşim	Bileşik - Kuarklar ve antikuarklar
Aile	Bozon
Etkileşim(ler)	Güçlü
Teorileştirme	Hideki Yukawa (1935)
Keşif	1947
Türler	~140 (Liste)
Kütle	From 139 MeV/c2 (π+); to 9.460 GeV/c2 (ϒ)
Elektrik yükü	-1 e, 0 e, +1 e
Spin	0, 1

Mezonlar, güçlü etkileşim ile bağlı bir kuark ve bir antikuarktan oluşan hadronik atomaltı parçacıklardır. Atomaltı parçacıklardan oluştuklarından mezonlar, kabaca bir femtometre kadarlık bir yarıçaplı (proton veya nötronun ²⁄₃'ü kadar) fiziksel bir boyuta sahiptirler. Bütün mezonlar kararsızdırlar ve en uzun ömürlüsü mikrosaniyenin altında bir ömre sahiptir. Yüklü mezonların (bazen aracı parçacıklar yoluyla) bozunmasıyla elektron ve nötrino oluşur. Yüksüz mezonların bozunmasıyla da fotonlar oluşur.

Mezonlar radyoaktif bozunma ile oluşmazlar ancak doğada, kuarklardan oluşan maddeler arasındaki yüksek enerjili etkileşimlerin kısa ömürlü ürünü olarak açığa çıkarlar. Örneğin kozmik ışın etkileşimlerinde bu parçacıklar sıradan protonlar ve nötronlardır. Mezonlar ayrıca sıklıkla, protonların, antiprotonların veya diğer parçacıkların çarpıştığı yüksek enerjili parçacık hızlandırıcılarda yapay olarak oluşur.

Hafif mezonlar, (tıpkı fotonların elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı olmaları gibi) nükleer kuvvetin taşıyıcısı olan kuantum alanı parçacıkları ile ilişkili olamaları sebebiyle doğada öneme sahiplerdir. Yüksek enerjili (daha ağır) mezonlar Büyük Patlama esnasında kısa süreli olarak oluşmuşlardır ve bugün herhangi bir öneme sahip değillerdir. Ancak bu tür parçacıklar, ağır mezonları oluşturan, ağır türden kuarkların doğasının anlaşılabilmesi için, devamlı olarak deneylerde yaratılmaktadır.

Mezonlar, basitçe kuarklardan oluşan parçacıkları ifade eden hadronlar parçacık ailesine aittir. Hadron ailesinin diğer üyeleri, iki yerine üç kuarktan oluşan baryonlardır. Bazı deneyler iki kuark ve iki antikuarktan oluşan egzotik mezonların (tetrakuark) varlığına dair deliller göstermiştir. Kuarklar ¹⁄₂ spinli olduğundan, içerdikleri kuark sayısına bakıldığında mezonların bozon, baryonların da fermiyon olduğu görülebilir.

Her bir mezona karşılık gelen bir antiparçacık (antimezon) bulunmaktadır. Antiparçacıkta, kuarklar kendisine karşılık gelen antikuarkla ve antikuarklar da kendisine karşılık gelen kuarkla yer değiştirmiş halde bulunur. Örneğin pozitif pion (π⁺) bir yukarı kuark ve bir aşağı antikuarktan oluşur ve buna karşılık gelen antiparçacık negatif pion (π^-) da bir yukarı antikuark ve bir aşağı kuarktan oluşur.

Mezonlar kuarklardan oluştuğundan hem zayıf hem de güçlü etkileşime katılırlar. Net bir elektrik yüküne sahip mezonlar ayrıca elektromanyetik etkileşime de katılır. Mezonlar kuark içeriklerine, toplam açısal momentum sayısına, paritesine ve C paritesi ve G paritesi gibi diğer fiziksel özelliklerine göre sınıflandırılırlar. Hiçbir mezonun kararlı olmamasına karşın hafif olanlar ağırlarına göre daha kararlıdır ve bu yüzden parçacık hızlandırıcılarda ve kozmik ışın deneylerinde gözlenmeleri daha kolaydır.