Mesonen aus leichten Quarks

Zusammenfassung

Wir haben gesehen, dass sich Mesonen mit schweren Quarks (c und b) relativ einfach beschreiben lassen. Charmonium und Bottonium unterscheiden sich deutlich in ihrer Masse und bilden zwei streng voneinander getrennte Gruppen. Auch den D- und B-Mesonen lassen sich anhand von Flavour und Ladung eindeutig Quark-Antiquark-Kombinationen zuordnen. Komplizierter wird die Situation bei den Mesonen, die nur aus den drei leichten Quarksorten (u, d und s) aufgebaut sind. Die Konstituentenmassen dieser Quarks, insbesondere die von u- und d-Quark, unterscheiden sich nur wenig voneinander. Man kann daher nicht erwarten, dass sich die leichten Mesonen streng nach Quarksorten getrennt kategorisieren lassen, sondern muss mit Mischzuständen aus den drei leichten Quarksorten rechnen. Alle Mesonen, die aus u-, d- und s-Quarks aufgebaut sind, sollten daher gleichzeitig betrachtet werden. Des Weiteren ist wegen der niedrigen Quarkmassen nicht zu erwarten, dass man diese Systeme nichtrelativistisch behandeln kann. Aus der Betrachtung des Massenspektrums der Mesonen werden wir aber sehen, dass die leichten Mesonen überraschenderweise analog zu den schweren Quarkonia semiquantitativ in einem nichtrelativistischen Modell beschrieben werden können. Dieser Erfolg gibt dem Konzept der Konstituentenquarks seine physikalische Bedeutung.