出典 しゅってん 百科 ひゃっか 事典 じてん
パイオニウム （英 えい Pionium ）は、正負 せいふ 電荷 でんか 持 も パイ中間子 ちゅうかんし 2個 こ クーロン力 りょく によって束縛 そくばく エキゾチック原子 げんし である。実験 じっけん 的 てき 加速器 かそくき 加速 かそく 陽子 ようし 標的 ひょうてき 原子核 げんしかく 衝突 しょうとつ 作 つく
平均 へいきん 寿命 じゅみょう -15 秒 びょう 程度 ていど 大 だい 部分 ぶぶん 強 つよ 相互 そうご 作用 さよう 個 こ 中性 ちゅうせい 中間子 ちゅうかんし π ぱい 0 に崩壊 ほうかい 程度 ていど 低 てい 確 かく 率 りつ 個 こ 光子 こうし 崩壊 ほうかい
現在 げんざい 欧州 おうしゅう 原子核 げんしかく 研究 けんきゅう 機構 きこう DIRAC実験 じっけん では、パイオニウムの平均 へいきん 寿命 じゅみょう 調 しら 研究 けんきゅう 行 おこな 実験 じっけん 2008年 ねん に11%[ 1] 2011年 ねん に9%程度 ていど [ 2] 標準 ひょうじゅん 誤差 ごさ 平均 へいきん 寿命 じゅみょう 報告 ほうこく
2005年 ねん にCERNで行 おこな 実験 じっけん 荷電 かでん K中間子 ちゅうかんし の崩壊 ほうかい 過程 かてい 生成 せいせい 証拠 しょうこ 得 え 終 おわり 状態 じょうたい 個 こ 中間子 ちゅうかんし 得 え 反応 はんのう ± →π ぱい ± π ぱい 0 π ぱい 0 ）について調 しら [ 3]
パイオニウムの平均 へいきん 寿命 じゅみょう 実験 じっけん 測定 そくてい 崩壊 ほうかい 低 てい 領域 りょういき 物理 ぶつり 現象 げんしょう 記述 きじゅつ 理論 りろん カイラル摂動 せつどう 論 ろん ）の精度 せいど 検証 けんしょう 重要 じゅうよう 課題 かだい
一般 いっぱん 粒子 りゅうし 平均 へいきん 寿命 じゅみょう 逆数 ぎゃくすう 崩壊 ほうかい 幅 はば 表 あらわ π ぱい 0 π ぱい 0 崩壊 ほうかい 対 たい 崩壊 ほうかい 幅 はば 波 なみ π ぱい π ぱい 散乱 さんらん 長 ちょう 関係 かんけい 2π ぱい の基底 きてい 状態 じょうたい 平均 へいきん 寿命 じゅみょう τ たう 崩壊 ほうかい 幅 はば Γ がんま
τ たう
A
2
π ぱい
−
1
=
Γ がんま
A
2
π ぱい
→
γ がんま γ がんま
+
Γ がんま
A
2
π ぱい
→
π ぱい
0
π ぱい
0
{\displaystyle \tau _{A_{2\pi }}^{-1}=\Gamma _{A_{2\pi }\to \gamma \gamma }+\Gamma _{A_{2\pi }\to \pi ^{0}\pi ^{0}}}
Γ がんま
A
2
π ぱい
→
π ぱい
0
π ぱい
0
=
2
α あるふぁ
3
p
∗
9
|
a
0
−
a
2
|
2
m
π ぱい
+
2
(
1
+
δ でるた )
{\displaystyle \Gamma _{A_{2\pi }\to \pi ^{0}\pi ^{0}}={\frac {2\alpha ^{3}p^{*}}{9}}|a_{0}-a_{2}|^{2}m_{\pi ^{+}}^{2}(1+\delta )}
と表 あらわ α あるふぁ 微細 びさい 構造 こうぞう 定数 ていすう * はパイオニウム静止 せいし 系 けい π ぱい 0 の運動 うんどう 量 りょう 0 とa2 はアイソスピン 0と2におけるS波 なみ π ぱい π ぱい 散乱 さんらん 長 ちょう π ぱい + π ぱい + の質量 しつりょう δ でるた QED とQCD による補正 ほせい 項 こう δ でるた -2 の値 ね [ 4] 知 し
上 うえ 式 しき 中 ちゅう 散乱 さんらん 長 ちょう 摂動 せつどう 論 ろん 用 もち 誤差 ごさ 高 たか 精度 せいど 予言 よげん
|
a
0
−
a
2
|
t
h
e
o
r
y
=
(
0.265
±
0.004
)
×
m
π ぱい
−
1
{\displaystyle |a_{0}-a_{2}|_{\mathrm {theory} }=(0.265\pm 0.004)\times {m_{\pi }}^{-1}}
と求 もと 値 ね 用 もち 平均 へいきん 寿命 じゅみょう 理論 りろん 値 ち τ たう -15 秒 びょう [ 5]
このように、もしパイオニウムの平均 へいきん 寿命 じゅみょう 実験 じっけん 精密 せいみつ 測定 そくてい 量子 りょうし 色 しょく 力学 りきがく 低 てい 有効 ゆうこう 理論 りろん 摂動 せつどう 論 ろん 検証 けんしょう 役 やく 立 た
一 いち 例 れい 年 ねん 実験 じっけん 報告 ほうこく 結果 けっか 個 こ 得 え 平均 へいきん 寿命 じゅみょう 換算 かんさん 波 なみ π ぱい π ぱい 散乱 さんらん 長 ちょう 差 さ
τ たう
e
x
p
.
=
(
3.15
−
0.19
+
0.20
|
s
t
a
t
−
0.18
+
0.20
|
s
y
s
t
)
×
10
−
15
s
{\displaystyle \tau _{\mathrm {exp.} }=(\left.3.15_{-0.19}^{+0.20}\right|_{\mathrm {stat} }\left.^{+0.20}_{-0.18}\right|_{\mathrm {syst} })\times 10^{-15}\mathrm {s} }
|
a
0
−
a
2
|
e
x
p
.
=
(
0.2533
−
0.0078
+
0.0080
|
s
t
a
t
−
0.0073
+
0.0078
|
s
y
s
t
)
×
m
π ぱい
−
1
{\displaystyle |a_{0}-a_{2}|_{\mathrm {exp.} }=(\left.0.2533_{-0.0078}^{+0.0080}\right|_{\mathrm {stat} }\left.^{+0.0078}_{-0.0073}\right|_{\mathrm {syst} })\times {m_{\pi }}^{-1}}
となる[ 2] 実験 じっけん 結果 けっか 基底 きてい 状態 じょうたい 平均 へいきん 寿命 じゅみょう 対 たい π ぱい π ぱい 散乱 さんらん 長 ちょう 対 たい 誤差 ごさ 持 も 精度 せいど
^
Zhabitsky, M.; et al. (2008). "Measurement of the pionium lifetime". arXiv :0809.4963
^ a b
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Batley, J. R.; et al. (NA48/2 Collaboration) (2005). “Observation of a cusp-like structure in the π ぱい 0 π ぱい 0 invariant mass distribution from K ± → π ぱい ± π ぱい 0 π ぱい 0 decay and determination of the π ぱい π ぱい Physics Letters B 633 (2–3): 173–182. arXiv :hep-ex/0511056 . Bibcode : 2006PhLB..633..173N . doi :10.1016/j.physletb.2005.11.087 .
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Colangelo, G.; Gasser, J.; Leutwyler, H. (2001). “π ぱい π ぱい Nuclear Physics B 603 (1–2): 125-179. arXiv :hep-ph/0103088 . doi :10.1016/S0550-3213(01)00147-X .
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