Hadronen-Spektroskopie und Quark-Hypothese

Zusammenfassung

Mit der Inbetriebnahme der ersten Beschleuniger, die es erlaubten, Protonen auf mehrere hundert MeV zu beschleunigen, gelang die Erzeugung genügend intensiver Strahlen geladener π-Mesonen. Anfang der fünfziger Jahre fand man bei der experimentellen Untersuchung der π⁺-p-Streuung im Verhalten des Wirkungsquerschnitts als Funktion der Energie ein Resonanzmaximum (s. Abb. 10). Das Maximum der Resonanz liegt bei einer invarianten Gesamtenergie

$$ {E_0} = {m_0}{c^2} = {\left[ {{{\left( {{E_p} + {E_\pi }} \right)}^2} - {{\left( {{p_p} + {p_\pi }} \right)}^2}} \right]^{1/2}} $$

((4.1))

bzw. bei einer effektiven Masse von m_Δ = 1232 MeV/c². Bei der halben Höhe des Maximums hat die Resonanz eine Breite von 115 MeV/c². Die Halbwertbreite Γ einer Resonanz ist mit ihrer Lebensdauer τ durch die Beziehung τ = ħ/Γ = 0,658·10^-21 [MeV·s]/Γ [MeV] verknüpft. Daraus ergibt sich für die in ein Proton und ein π⁺-Meson zerfallende Δ⁺⁺(1232)-Resonanz

$$ {\pi ^ + } + p \to {\Delta ^{ + + }}\left( {1232} \right) \to {\pi ^ + } + p $$

((4.2))

eine Lebensdauer von ≈ 10^-23 s. Das entspricht der charakteristischen Kernzeit.