Rezonans (cząstka)

Szablon:Dopracować Szablon:Inne znaczenia Rezonans – hadron nietrwały ze względu na oddziaływanie silne. Jego czas życia jest zwykle rzędu 10⁻²⁴ s. Ze względu na tak małą jego wartość masa rezonansu nie jest dobrze ustalona. Masy cząstki dane są rozkładem Breita-Wignera, który opisuje też kształt klasycznej krzywej rezonansowej, stąd nazwa.

Rozrzut mas cząstki jest konsekwencją zasady nieoznaczoności Heisenberga:

$\mathrm{\Delta }E\mathrm{\Delta }t⩾\frac{\hslash }{2},$

gdzie $E=m{c}^2,$ $\hslash =h/(2\pi ),$ $h$ – stała Plancka. Cząstka o bardzo krótkim – a więc bardzo dobrze określonym czasie życia (małe $\mathrm{\Delta }t$) ma więc duży rozrzut energii, a co za tym idzie, duży rozrzut mas.

Przykład: Cząstka ${\mathrm{\Delta }}^{++}(1232)$ ma rozkład masy o szerokości połówkowej Γ ≈ 118 MeV/c². Jej czas życia jest więc rzędu

$\tau \approx \frac{\hslash }{2\mathrm{\Gamma }{c}^2}\approx 3\cdot 10^{-20}\mathrm{s}.$

Nie istnieją obecnie detektory pozwalające na bezpośredni pomiar toru lotu takiej cząstki. Cząstka ${\mathrm{\Delta }}^{++}(1232)$ o energii rzędu 10 GeV przeleci średnio jedynie 0,1 nm przed rozpadem – odległość porównywalną z rozmiarem pojedynczego atomu. Możliwy jest jedynie pomiar masy niezmienniczej produktów rozpadów cząstki.