ρ介子

在粒子物理學中，ρ介子是一種壽命短的重子，它的同位旋三重態是由
ρ+
、
ρ0
及
ρ−
所表示。除了π介子及K介子，ρ介子是最輕的強相互作用粒子，三種態的質量都大概在770 MeV左右。
ρ+
及
ρ0
間應該有一個小的質量差，是由粒子自身的電磁能所造成的，同時輕夸克質量所造成的同位旋破缺也會帶來一點的質量差；然而，現時的實驗指出這樣的質量差差額上限為0.7 MeV。

ρ介子的壽命很短，其衰變寬度約為145 MeV，還有很奇怪的一點是，ρ介子的共振寬度並不能用布萊特-維格納分佈(Breit-Wigner distribution)來描述。ρ介子主衰變模式的產物為一對π介子，其分支比達99.9%。

在重子的德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述(De Rujula-Georgi-Glashow description)中，ρ介子可被視為夸克與反夸克的束縛態，同時也是π介子的受激版本。跟π介子不一樣的是，ρ介子的自旋j=1（向量介子），而且質量要大很多。π介子和ρ介子的質量差，是來自夸克與反夸克間一股大的超精細相互作用。但德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述則用意外來解釋這質量差，而不是手性對稱破缺，因此這點也成為了反對該描述的主要根據。

ρ介子可被視為自發破缺規範對稱的規範玻色子，具有突現的局部特點（從QCD而來）。注意破缺的規範對稱（也叫隱藏局部對稱），與作用於味的總體手性對稱是有區別的。哈沃德·喬吉在他的一篇論文《手性對稱的向量極限》中，就有描述這一點，論文中他還把大部份有關隱藏局部對稱的文獻，歸入非線性σ模型^[1]。

ρ介子是規範玻色子的這個觀點，最近被一套叫AdS/QCD的理論方案所強化，該方案應用了從弦理論衍生的AdS/CFT。在這套方案中，有一片小的外加度，叫反德西特空間（anti de Sitter space）。總體味對稱被提昇為五度的規範對稱“向量極限”，而這一對稱會在空間的邊界破缺成同位旋。ρ介子是五度空間中最輕的卡魯扎-克萊因共振態。這套方案的好處是，能夠對ρ介子的相互作用作出量化預測。這些預測的誤差一般都在10%以內。對於這種五度空間描述是否還具有微擾控制，這一點仍存在疑問，因此是現行研究的活躍課題。在概念上，AdS/QCD方案原則上與《手性對稱的向量極限》很接近。如果把第五度空間解構，就會得出一套有效場論，與“向量極限”所描述的很像。

Rho mesons

粒子名稱	粒子 符號	反粒子 符號	內含 夸克^[2]	靜止質量 (MeV/c^2)	I^G	J^PC	S	C	B'	平均壽命 (s)	一般衰變產物 （>所有衰變的5%）
帶電ρ介子^[3]	ρ+ (770)	ρ− (770)	u d	7002775400000000000♠775.4±0.4	1^+	1^−	0	0	0	6976449999999999999♠~4.5×10^−24^[a]^[b]	π± + π0
中性ρ介子^[3]	ρ0 (770)	ρ0 (770)	${\displaystyle \mathrm {\tfrac {u{\bar {u}}-d{\bar {d}}}{\sqrt {2}}} \,}$	7002775490000000000♠775.49±0.34	1^+	1^−−	0	0	0	6976449999999999999♠~4.5×10^−24^[a]^[b]	π+ + π−

^[a] ^ 粒子數據小組的報告中寫的是共振寬度(Γ)。轉換式為τ = ^ħ⁄_Γ，可得上述壽命τ，其中ħ為約化普朗克常數。
^[b] ^ 實際數值取決於所用的測量方法。詳見參考資料。

參考資料

1. H. Georgi. (1990) "Vector Realization of Chiral Symmetry." inSPIRE Record
2. C. Amsler et al. (2008): Quark Model （页面存档备份，存于互联网档案馆）
3. C. Amsler et al. (2008): （[//web.archive.org/web/20170130215629/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/m009.pdf 页面存档备份，存于互联网档案馆） （页面存档备份，存于互联网档案馆） （页面存档备份，存于互联网档案馆） （页面存档备份，存于互联网档案馆） Particle listings –
   ρ
   ] （页面存档备份，存于互联网档案馆）