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2025-06-11T05:35:58Z

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{{SEITENTITEL:φ-Meson}}

{{Infobox Teilchen
|name=Phi-Meson (<math>\phi</math>)
|klassifikation=[[Boson]] [[Hadron]] [[Meson]]
|hauptquelle=<ref name="PDG">Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: S. Navas ''et al.'' ([[Particle Data Group]]): ''Review of Particle Physics.'' In: ''Phys. Rev. D'' '''110''', 030001 (2024), {{doi|10.1103/PhysRevD.110.030001}}</ref><ref name="PDGphi" />
|quark= ss (näherungsweise)
|quark_bild=
|ladung_e=0
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|ruheenergie_mev=(1019,461 ± 0,016)
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}}

Das '''<math>\phi</math>-Meson''', auch '''Phi-Meson''', ist ein [[Meson]], das aus einem [[Strange-Quark]] <math>s</math> und dem entsprechenden [[Antiteilchen|Anti]]-Quark <math>\bar s</math> besteht und [[Spin]] 1 besitzt (Vektormeson).

Da das <math>\phi</math>-Meson u. a. ein Strange-Quark enthält, gehört es zu den [[Seltsames Teilchen|seltsamen Teilchen]]. Da es aus einem Quark und seinem Antiquark besteht, handelt es sich darüber hinaus um ein [[Quarkonium]].

== Symbol ==
Für den griechischen Kleinbuchstaben [[Phi]] gibt es zwei Schreibvarianten: <math>\phi</math> und <math>\varphi</math>. Für das <math>\phi</math>-Meson ist die Variante mit durchgehendem vertikalen Strich ([[Datei:Unicode 0x03D5.svg|16px]]) üblich.<ref name="PDG" /><ref name="PDGphi" /> (Falls in diesem Artikel die andere Variante erscheint, hat das mit dem verwendeten Browser zu tun.)

== Beschreibung ==
Im Quarkmodell sind das <math>\phi</math>- und das [[ω-Meson]] Mischungen der drei [[Quark (Physik)|Quark]]-Antiquark-[[Eigenzustand|Zustände]] uu, dd und ss
der Up-, Down- und [[Strangeness|Strange]]-Quarks. Beide Mischungen haben jeweils eine [[Hyperladung]] <math>Y = 0</math> sowie einen [[Isospin]] <math>I = 0</math> und stehen im [[Meson#Multipletts|Multiplett]] der Vektormesonen an der gleichen Stelle wie das neutrale [[ρ-Meson]] <math>\rho^0</math>.

Die drei zueinander [[orthogonal]]en [[Linearkombination]]en der o. g. Quark-Antiquark-Zustände werden dabei wie folgt identifiziert:

:<math>(u\bar{u} - d\bar{d}) / \sqrt{2}</math> mit dem <math>\rho^0</math>-Meson

:<math>(u\bar{u} + d\bar{d} - 2 s\bar{s}) / \sqrt{6}</math> mit <math>\omega_8</math>, einem Zustand des ω-Mesons im [[SU(3)]]-Oktett
:<math>(u\bar{u} + d\bar{d} + s\bar{s}) / \sqrt{3}</math> mit <math>\omega_1</math>, einem Zustand des ω-Mesons im SU(3)-Singulett.

Die physikalischen ([[Masse (Physik)|Massen]]-)Zustände <math>\phi</math> und ω ergeben sich wiederum als Linearkombinationen von <math>\omega_8</math> und <math>\omega_1</math>:<ref>[https://pdg.lbl.gov/2011/reviews/rpp2011-rev-quark-model.pdf Reviews - Quark Model] (PDF; 644 kB) aus 2010 Review of Particle Physics, K. Nakamura et al. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010) </ref>

:<math>\left( \begin{array}{cc} \cos\theta_\mathrm{V} & - \sin\theta_\mathrm{V} \\ \sin\theta_\mathrm{V} & \cos\theta_\mathrm{V} \end{array}\right) \left( \begin{array}{c} \omega_8 \\ \omega_1 \end{array}\right) = \left( \begin{array}{c} \phi \\ \omega \end{array} \right).</math>

Der so eingeführte Mischungswinkel <math>\theta_V</math> hat einen experimentellen Wert, der mit etwa 39° fast dem idealen Mischungswinkel von ≈35,3° (<math>\tan\theta_V = 1/\sqrt{2}</math>) entspricht. Das <math>\phi</math>-Meson besteht also fast ausschließlich aus einem Strange-Antistrange-Quarkpaar, und die [[Flavour]]-[[Wellenfunktion]] kann geschrieben werden als

:<math>| \phi \rangle \approx | s \bar s \rangle</math>.

Das <math>\phi</math>-Meson wurde zuerst im Jahre 1963 am [[Lawrence Radiation Laboratory]] in [[Kaon]]-[[Proton]]-Reaktionen nachgewiesen.<ref>{{Literatur | Autor = P. Schlein ''et al.'' | Titel = Quantum Numbers of a 1020-MeV KK̅ Resonance| Sammelwerk = Phys. Rev. Lett.| Nummer = 10 | Jahr = 1963 | Seiten = 368-371 | DOI = 10.1103/PhysRevLett.10.368}} </ref>

=== Zerfallskanäle ===
<math>\phi</math>-Mesonen zerfallen unter der [[Starke Wechselwirkung|starken Wechselwirkung]]. Der Zerfall erfolgt überwiegend in zwei [[Kaon]]en, entweder die geladenen Κ+ / Κ− (48,9 %) oder die neutralen Κ0L / Κ0S (34,2 %), und zu einem geringeren Teil entweder in ein ρ-Meson und ein [[Pion]] oder in drei Pionen (15,4 %).<ref name="PDGphi">S. Navas ''et al''. (2024): [https://pdg.lbl.gov/2024/listings/rpp2024-list-phi-1020.pdf Particle listings – <math>\phi</math>] (PDF; 217 kB)</ref> Letztere beide [[Zerfallskanal|Zerfallskanäle]] in Mesonen ohne Strangeness sollten auf Grund ihres höheren [[Kernreaktion#Q-Wert und Energiebilanz|Q-Wertes]] eigentlich dominant sein, werden aber durch die [[OZI-Regel]] unterdrückt.

== Besonderheiten ==
Auf Grund der Mischungseffekte der [[pseudoskalar]]en [[η-Meson]]en ist das <math>\phi</math>-Meson das leichteste Meson, das aus einem Strange-Antistrange-Quarkpaar besteht.

== Siehe auch ==
*[[Liste der Mesonen]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Phimeson}}
[[Kategorie:Meson]]

Φ-Meson - Versionsgeschichte

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