👆は、中性 K meson のヒッグスエリアによる質量解析になる。ヒッグスエリアは基底状態でシンプルなので、内在する quarkの構成が確認しやすい特徴がある。(標準モデルでは、中性 K mesonは、strange quarkと反down quark、又は、反strange quarkとdown quark で構成されていると考える)
実は、二種類の中性 K meson は、性質が異なっており、別の粒子であると考える事も可能であるが、質量が同じなので、同じ粒子の対称性の破れで区別する事も可能になっている。
K meson の、大きな特徴としては、ストレンジネスがある。標準モデルに於けるストレンジネスは、strange quark が量子数を担っているが、ヒッグスエリアに内在する粒子に、ストレンジネスを担う粒子構成は有るのだろうか?
ヒッグスエリアで考察する場合には、近しい構成要素と比較することが有効になる。先ず、中性メソンでストレンジネスを持たない中性パイオンとの比較する事にする。
中性パイオンは、電磁相互作用で、二つの光子に崩壊するが、ヒッグスエリアに内在する反応粒子は up quark と 反up quark の対消滅であると考えられる。これは、弱い相互作用を担うニュートリノが弱いことが原因であると推測できる。
しかし、ストレンジネスを持つ 中性 K meson は、1/2弱電荷をもつ電子ニュートリノを含んでいる。(👆式参照)
ストレンジネスを持たない中性パイオンのヒッグスエリアには、非常に弱い電子ニュートリノが内在するために、ストレンジネスは機能していないと推測できる。
通常、quarkは 、1/3や2/3 電荷であると考えるのだが、弱い相互作用の弱電荷は、1/2弱電荷で作用しており、使い分けをする必要が有る。(1/3強電荷は、三元力で作用しており、ストレンジネスには影響しない)
👆式の、内在粒子は、分身粒子であり、傍観粒子も含んでいるので、弱い相互作用の有り方も多彩になる。
標準モデルでは、中性 K mesonは、strange quarkと反down quark、又は、反strange quarkとdown quark で構成されているので、👆式も同じように構成すれば、ヒッグスエリアに於けるstrange quarkは、up quarkと(1/2)電子で構成された複合状態であると考えられる。
すると、down quark も、二つの up quark で構成された複合粒子になるので、👆式は、四つの1/2弱電荷粒子で構成された複合状態であると考えられる。
即ち、ヒッグスエリアに於ける中性 K mesonでは、同じ質量であるが違った反応形式の粒子複合体が四種類できる事になる。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
荷電K中間子(K⁻、K⁺)の質量は約494 MeV/c2、寿命が1.2 × 10⁻⁸ 秒である。中性K中間子の質量は約498 MeV/c²、寿命が5.2 × 10⁻⁸ 秒の長寿命のものと、9.0 × 10⁻¹¹ 秒の短寿命のものがある。