Kaonlar

Kaonlar (K mesonları), içinde bir garip kuarkı (strange) veya ona karşıt kuark bulunan hafif kuarklı mezon ailesidir. Kaonlar, en hafif garip kuarklı hadlar arasında yer alır ve kütleleri yaklaşık 494 MeV/c^2’dir. Spinleri 0 olup pseudoskaler parçacıklar olarak sınıflandırılırlar. Kaonlar dört temel türe ayrılır: K+, K−, K0 ve anti-K0.

K+ ve K− ile K0 ve anti-K0 olmak üzere iki temel ikili halinde bulunurlar. İçeriklerine göre quark bileşimleri şu şekildedir: K+ = u s̄; K− = s ū; K0 = d s̄; anti-K0 = s d̄. Bu parçacıklar zayıf etkileşimler yoluyla bozunur ve çeşitli bozunma kanallarıyla kararlı ürünlere giderler. Yaşam süreleri türlerine göre önemli ölçüde değişir: K+ yaklaşık 12.4 nanosecond, K0_S yaklaşık 0.089 nanosecond, K0_L ise yaklaşık 51 nanosecond sürer.

K0 ve anti-K0, zayıf etkileşimler nedeniyle birbirleriyle karışabilirler; bu K0–K0bar karışımı, CP ihlallerinin temel kaynağını oluşturur. 1964 yılında K0_L’nin iki pion üretimine bozunması, CP ihlali gözlemlerinin başlangıcını işaret etmiştir. Zaman içinde hem dolaylı (karışım yoluyla) hem de doğrudan (bozunmalarda) CP ihlallerinin varlığı anlaşılmıştır; epsilon ve epsilon' gibi parametrelerle karakterize edilir.

Kaonlar, Standart Modelin testleri ve CKM matrisinin sınanması için kilit rol oynar. Nadiren gerçekleşen bozunmalar ve kaon bozunmalarındaki ölçümler, yeni fizik arayışlarına da olanak sağlar. Güncel deneyler, K+ ve K0_L bozunmalarını inceleyerek CP yapısı ve potansiyel yeni parçacıklar hakkındaki sınırları genişletmektedir.