Ressonància (física de partícules)

Ressonància

En física de partícules, una ressonància és el pic situat al voltant d'una determinada energia que es troba en seccions transversals diferencials d'experiments de dispersió. Aquests pics estan associats amb partícules subatòmiques, que inclouen una varietat de bosons, quarks i hadrons (com ara nucleons, barions delta o mesons upsilon) i les seves excitacions. Les ressonàncies es poden explicar com a estats excitats de les partícules reactives, o com a partícules virtuals en passos intermedis de la reacció amb vides molt curtes (10⁻²³ segons o menys).

L'amplada de la ressonància (Γ) està relacionada amb el temps de vida mitjà (τ) de la partícula o estat excitat per la relació

$\Gamma ={\frac {\hbar }{\tau }}$

on ${\hbar }={\frac {h}{2\pi }}$ i h és la constant de Planck.

Així, la vida útil de la ressonància és la inversa directa de l'amplada de la ressonància. Per exemple, el pió carregat té la segona vida útil més llarga de qualsevol mesó, amb 2,6033×10⁻⁸ s. Per tant, la seva amplada de ressonància és molt petita, aproximadament 2,528×10⁻⁸ eV o uns 6,11 MHz. Els pions generalment no es consideren "ressonàncies". El mesó rho carregat té una vida útil molt curta, d'uns 4,41×10⁻²⁴ s. En conseqüència, la seva amplada de ressonància és molt gran, de 149,1 MeV o uns 36 ZHz. Això equival a gairebé una cinquena part de la massa en repòs de la partícula.