Преглед на кодот на Каон

{{Infobox Particle
|bgcolour=
|name=Каон
|image=
|caption=
|num_types=4
|composition={{SubatomicParticle|Kaon+}}: {{SubatomicParticle|Up quark}}{{SubatomicParticle|Strange antiquark}}<br>{{SubatomicParticle|Kaon0}}: {{SubatomicParticle|Down quark}}{{SubatomicParticle|Strange antiquark}} / {{SubatomicParticle|Strange quark}}{{SubatomicParticle|Down antiquark}}<br>{{SubatomicParticle|Kaon-}}: {{SubatomicParticle|Strange quark}}{{SubatomicParticle|Up antiquark}}
|statistics=[[Бозон]]ска
|group=[[Мезон]]и
|generation=
|interaction=[[Силно заемодејство|Силно]], [[Слабо заемодејство|слабо]], [[електромагнетизам|електромагнетно]], [[гравитација|гравитациско]]
|antiparticle=
|theorized=
|discovered=1947
|symbol={{SubatomicParticle|Kaon+}}, {{SubatomicParticle|Kaon0}}, {{SubatomicParticle|Kaon-}}
|mass={{SubatomicParticle|Kaon+-}}: {{вред|493.677|0.013|u=MeV/c<sup>2</sup>}}<br /> {{SubatomicParticle|Kaon0}}: {{вред|497.648|0.022|u=MeV/c<sup>2</sup>}}
|decay_time={{SubatomicParticle|Kaon+-}}: {{вред|1.2384|0.0024|e=-8|u=с}}<br />{{SubatomicParticle|K-short}}: {{вред|8.958|e=-11|u=с}}<br />{{SubatomicParticle|K-long}}: {{вред|1.2384|0.0024|e=-8|u=с}}
|decay_particle=|electric_charge={{SubatomicParticle|Kaon+-}}: &plusmn;1 [[елементарен полнеж|''e'']]<br /> {{SubatomicParticle|Kaon0}}: 0 ''e''
|color_charge=
|spin=0
|strangeness=1
|num_spin_states=
}}

'''Каон''' ( '''K-мезон)''' и ознака '''К'''<ref group="nb">The positively charged kaon used to be called τ<sup>+</sup> and θ<sup>+</sup>, as it was supposed to be two different particles until the 1960s. See the parity violationp.</ref>  — која група од четири [[мезон]]и, карактеристична по [[Квантен број|квантниот број]] наречен [[Чудност (честична физика)|чудност]]. Во [[Кварков модел|кварковиот модел]]  се подразбира дека тие се [[Врзана состојба|сврзани состојби]] на еден [[чуден кварк]] (или антикварк) или [[Горен кварк|горен]] или [[Долен кварк|долен]] антикварк (или кварк).

Каоните се покажале како изобилен извор на информации, за природата на [[Основно заемодејство|основните заемодејства]], од нивното откривање во [[Космичко зрачење|космичките зраци]] во 1947 година. Тие биле од суштинско значење, за воспоставувањето на темелите на [[Стандарден модел|стандардниот модел]] на [[Честична физика|честичната физика]], како што е кварковиот модел на хадроните и теоријата за [[ККМ-матрица|мешање на кварковите]] (подоцна теоријата е наградена со [[Нобелова награда за физика|Нобеловата награда за физика]] во 2008 година).

Каоните одиграле значајна улога во нашето разбирање на основните [[Закон за запазување|закони за запазување]]: [[CP-нарушување]]то, појава која ја создава асиметријата на набљудуваната материја-антиматерија во универзумот,  откриена во каонскиот систем во 1964 година (што било потврдено со Нобелова награда во 1980 година). Понатаму, директното CP-нарушување било откриено во каонските распаѓања во раните 2000-ти години, од страна на [[Експеримент NA48|експериментот NA48]] во [[CERN|ЦЕРН]] и експериментот КТеВ во [[Фермилаб]].

== Основни својства ==
[[Податотека:Kaon-Decay.svg|мини|300x300пкс| Распадот на каон&nbsp;(К<sup>+</sup>) во три [[пион]]и&nbsp;(2&nbsp;{{SubatomicParticle|Pion+}},&nbsp;1&nbsp;{{SubatomicParticle|Pion-}}) е процес кој ги вклучува заедно [[Слабо заемодејство|слабото]] и [[Силно заемодејство|силното заемодејство]].<br /><br />''Слаби заемодејства'': [[Чуден кварк|чуден антикварк]]&nbsp;({{SubatomicParticle|Strange antiquark}}) на каонот се трансмутира во [[Горен кварк|горен антикварк]] ({{SubatomicParticle|Up antiquark}}) преку оддавање на [[W и Z бозони|{{SubatomicParticle|W boson+}} бозони]];  {{SubatomicParticle|W boson+}} бозонот последователно се распаѓа на [[Долен кварк|долен атикварк]]&nbsp;({{SubatomicParticle|Down antiquark}}) и на [[горен кварк]]&nbsp;({{SubatomicParticle|Up quark}}).<br /><br />''Силни заемодејства'' : горен кварк&nbsp;({{SubatomicParticle|up quark}}) оддава [[глуон]]&nbsp;({{SubatomicParticle|gluon}}) кој се распаѓа на долен кварк&nbsp;({{SubatomicParticle|down quark}}) и долен антикварк&nbsp;({{SubatomicParticle|Down antiquark}}).]]
Четирите каони се :

#{{SubatomicParticle|Kaon-}}, негативно наелектризиран (кој содржи [[чуден кварк]] и еден [[Горен кварк|горен антикварк]]) има маса од {{вред|493.677|0.013|u=MeV}} и [[Експоненцијален распад|среден животен век]] од {{вред|1.2380|0.0020|e=-8|u=с}}
#{{SubatomicParticle|Kaon+}} ([[античестичка]] на погоре спомнатиот) позитивно наелектризиран (содржи горен кварк и чуден антикварк) мора (според [[CPT-симетрија|CPT-инваријантност]])  има маса и живот еднаков на оној на {{SubatomicParticle|Kaon-}}. Експериментално, разликата на масата е 0,032 ± 0,090 MeV, следствено нула; разликата во животниот век е (0.11 ± 0.09) × 10<sup>-</sup>8 s, исто така следствено нула.
#{{SubatomicParticle|Kaon0}}, неутрално наелектризиран (содржи [[долен кварк]] и [[Чуден кварк|чуден антикварк]]) има маса од 497.648 ± 0.022 MeV. Има среден квадратен полупречник на полнежот од -0.076 ± 0.01 fm<sup>2</sup>.
#{{SubatomicParticle|AntiKaon0}}, неутрално наелектризиран (античестичка на погоре спомнатиот) (содржи [[чуден кварк]] и [[Долен кварк|долен антикварк]]) ја има истата маса.

Како што покажува кварковниот модел,  укажува на тоа дека каоните создаваат два пара на [[изоспин]]; односно, дека тие припаѓаат на [[Основно претставување|основното претставување]] на [[Специјална унитарна група|SU (2)]] наречена '''2'''. Еден пар на чудност +1 го содржи {{SubatomicParticle|Kaon+}} и {{SubatomicParticle|Kaon0}}. Античестичките го создаваат другиот пар (со чудност -1).

{| class="wikitable sortable" style="text-align: center;"
|+Својства на каонот
! class="unsortable" |Име на честичката
!Симбол на честичката
!Симбол на античестичката
! class="unsortable" |Кваркова содржина
!Маса при мирување ([[електронволт|MeV]]/[[брзина на светлината|c]]<sup>2</sup>)
! width="50" |[[Изоспин|I]]<sup>[[G-парност|G]]</sup>
! width="50" |[[Вкупен аголен момент|J]]<sup>[[Парност (физика)|P]][[C-парност|C]]</sup>
! width="50" |[[Чудност|S]]
! width="50" |[[Волшебен (квантен број)|C]]
! width="50" |[[Длабиност|B']]
!Среден животен век ([[Секунда|сек.]])
! class="unsortable" |Вообичаено се распага до<br />(>5% од распадите)
|-
|Каон<ref name="PDGKaon">J. Beringer ''et al''. (2012): [http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-K-plus-minus.pdf Particle listings – {{SubatomicParticle|Kaon+-}}]</ref>
| align="center" |{{SubatomicParticle|link=yes|Kaon+}}
| align="center" |{{SubatomicParticle|link=yes|Kaon-}}
| align="center" |{{SubatomicParticle|Up quark|link=yes}}{{SubatomicParticle|Strange antiquark|link=yes}}
| align="center" |{{вред|493.677|0.016}}
| align="center" |{{frac|1|2}}
| align="center" |0<sup>&#x2212;</sup>
| align="center" |1
| align="center" |0
| align="center" |0
| align="center" |{{вред|1.2380|0.0021|e=-8}}
| align="center" |{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|Pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} или}}<br />{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|pion-}} или}}<br />{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|pion0}} + {{SubatomicParticle|link=yes|positron}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Electron neutrino}}}}
|-
|Каон<ref name="PDGKaon0">J. Beringer ''et al''. (2012): [http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-K-zero.pdf Particle listings – {{SubatomicParticle|Kaon0}}]</ref>
| align="center" |{{SubatomicParticle|link=yes|Kaon0}}
| align="center" |{{SubatomicParticle|link=yes|Antikaon0}}
| align="center" |{{SubatomicParticle|Down quark|link=yes}}{{SubatomicParticle|Strange antiquark|link=yes}}
| align="center" |{{вред|497.611|0.013}}
| align="center" |{{frac|1|2}}
| align="center" |0<sup>&#x2212;</sup>
| align="center" |1
| align="center" |0
| align="center" |0
| align="center" |<sup>{{ref|strongforce|[a]}}</sup>
| align="center" |<sup>{{ref|strongforce|[a]}}</sup>
|-
|К-краток<ref name="PDGK-short">J. Beringer ''et al''. (2012): [http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-K-zero-S.pdf Particle listings – {{SubatomicParticle|K-short0}}]</ref>
| align="center" |{{SubatomicParticle|link=yes|K-short0}}
| align="center" |Иста
| align="center" |<math>\mathrm{\tfrac{d\bar{s} + s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\,</math><sup>{{ref|Kaon|[b]}}</sup>
| align="center" |{{вред|497.611|0.013}}<sup>{{ref|Kaonmass|[c]}}</sup>
| align="center" |{{frac|1|2}}
| align="center" |0<sup>&#x2212;</sup>
| align="center" |[[список на мезони#белешки за неутралните каони|(*)]]
| align="center" |0
| align="center" |0
| align="center" |{{вред|8.954|0.004|e=-11}}
| align="center" |{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|pion-}} или}}<br />{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|pion0}} + {{SubatomicParticle|link=yes|pion0}}}}
|-
|К-долг<ref name="PDGK-long">J. Beringer ''et al''. (2012): [http://pdg.lbl.gov/2012/listings/rpp2012-list-K-zero-L.pdf Particle listings – {{SubatomicParticle|k-long0}}]</ref>
| align="center" |{{SubatomicParticle|K-long0|link=yes}}
| align="center" |Иста
| align="center" |<math>\mathrm{\tfrac{d\bar{s} - s\bar{d}}{\sqrt{2}}}\,</math><sup>{{ref|Kaon|[b]}}</sup>
| align="center" |{{вред|497.611|0.013}}<sup>{{ref|Kaonmass|[c]}}</sup>
| align="center" |{{frac|1|2}}
| align="center" |0<sup>&#x2212;</sup>
| align="center" |[[список на мезони#белешки за неутралните каони|(*)]]
| align="center" |0
| align="center" |0
| align="center" |{{вред|5.116|0.021|e=-8}}
| align="center" |{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} или}} <br />{{nowrap|{{SubatomicParticle|link=yes|Pion+}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion-}}}}
|}
<sup>[a] Силна квантно механичка состојба. Нема дефинитивен животен век (види ги белешките за Каон подолу)</sup>

<sup>[b] Слаба квантно механичка состојба. Недостасува шминка на малото нарушување на ЦП терминот (видете ја забелешката за неутралните каони подолу).</sup>

<sup>[c] Масите на {{SubatomicParticle|K-long0}} и {{SubatomicParticle|K-short0}} се дадени како онаа на {{SubatomicParticle|Kaon0}}. Меѓутоа, познато е дека разлика помеѓу масите на {{SubatomicParticle|K-long0}} и {{SubatomicParticle|K-short0}} од редот на 3,5 × 10-12 MeV/c<sup>2</sup> постои.</sup><ref name="PDGK-long" />

Иако {{SubatomicParticle|Kaon0}} и нејзината античестика {{SubatomicParticle|AntiKaon0}} обично се создадени со [[Силно заемодејство|јаката сила]], тие се распаѓаат преку [[Слабо заемодејство|слабото заемодејство]]. Последично, еднаш создадени двете подобро е да се сметаат како суперпозиции на две слаби [[Квантна состојба|квантни состојби]] кои имаат многу различни животни векови:

# Долготрајниот неутрален каон е наречен {{SubatomicParticle|K-long}} („К-долг“), се распаѓа првенствено на три [[пион]]и, и има просечен животен век од 5.18 × 10<sup>-</sup>8 s.
# Краткотрајниот неутрален каон е наречен {{SubatomicParticle|K-short}} („K-краток“), се распаѓа првенствено на два [[пион]]и, и има просечен животен век од 8.958 × 10<sup>-</sup>11 s.

(''Погледајте ја дискусијата за [[каон#неутрално каонско мешање|неутрално каонско мешање]] подолу.'')

Експериментални набљудувања направени во 1964 година, покажале дека К-долгиот ретко се распаѓа на два пиона што било причина за откривањето на [[CP-нарушување]]то (види подолу).

Главни модови на распаѓање за {{SubatomicParticle|Kaon+}}:

: {| class="wikitable sortable"
!Резултат
!Мод
!Сооднос на разгранување
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Antimuon}} {{SubatomicParticle|Muon neutrino}}
|лептонски
|{{вред|63.55|0.11|s=%}}
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Pion+}} {{SubatomicParticle|Pion0}}
|лептонски
|{{вред|20.66|0.08|s=%}}
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Pion+}} {{SubatomicParticle|Pion+}} {{SubatomicParticle|Pion-}}
|хадронски
|{{вред|5.59|0.04|s=%}}
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Pion+}} {{SubatomicParticle|Pion0}} {{SubatomicParticle|Pion0}}
|хадронски
|{{вред|1.761|0.022|s=%}}
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Pion0}} {{SubatomicParticle|Positron}} {{SubatomicParticle|Electron neutrino}}
|полулептонски
|{{вред|5.07|0.04|s=%}}
|- style="height: 2em;"
|{{SubatomicParticle|Pion0}} {{SubatomicParticle|Muon+}} {{SubatomicParticle|Muon neutrino}}
|полулептонски
|{{вред|3.353|0.034|s=%}}
|}

Модовите на распаѓање за K<sup>-</sup> се конјугативно наелектризирани на оние споманти погоре во табелата.

== Чудност ==
{{main article|Чудност}}
<blockquote>
Откривањето на хадроните со внатрешен квантен број "непознатост" го означува почетокот на највозбудливата епоха во физиката на честички, која и сега, педесет години подоцна, сè уште не го нашла својот заклучок ... со големи експерименти го водела развојот, и тие големи откритија дошле неочекувано па дури и наспроти очекувањата, изразени од теоретичарите.&nbsp;—&nbsp;I.I.&nbsp;Bigi и A.I.&nbsp;Sanda, ''CP violation'', ({{ISBN|0-521-44349-0}})
</blockquote>

Во 1947 година, [[Г. Д. Рочестер|Џорџ Рочестер]] и [[Клифорд Чарлс Батлер]] од [[Манчестерски универзитет|Манчестерскиот универзитет]], објавиле две фотографии од [[Вилсонова комора|Вилсоновата комора]], од настаните предизвикани од [[Космичко зрачење|космичките зраци]], од кои едната покажува дека се работи за неутрална честичка која се распаѓа на два наелектризирани пиони, а другата покажува дека се работи за наелектризирана честичка која се распаѓа на наелектризиран пион и нешто неутрално. Проценетата маса на новите честички била многу груба, околу половина од масата на протонот. Повеќето примери за овие „V-честички“ доспевале доста бавно.

Првото важно постигнување било добиено во [[Калифорниски универзитет|Калтех]], каде што Вилсоновата комора била однесена на планината [[Вилсон (планина)|Вилсон]], за поголема изложеност на космички зраци. Во 1950 година, биле пријавени 30 наелектризирани и 4 неутрални V-честички. Инспирирани од ова, во текот на следните неколку години биле направени бројни набљудувања на планините, а до 1953 година била усвоена следната терминологија: „L-мезон“ означувајќи [[мион]] или [[пион]]. „K-мезон“ означувал средна честичка, со маса помеѓу пионот и [[нуклеон]]от. „[[Хиперон]]“ означувал каква било честичка потешка од нуклеонот.

Распаѓањата биле исклучително бавни; типичен животен век бил од редот на  10<sup>−10</sup> s. Меѓутоа, производството во [[пион]]-[[протон]]ските реакции продолжило многу побрзо, со временска скала од 10<sup>−23</sup> s. Проблемот на ова несогласување бил решен од страна на [[Абрахам Пајс]], кој го претставил новиот квантен број наречен „[[чудност]]“, кој е заштитен од [[Силно заемодејство|силните заемнодехства]], но нарушен од [[Слабо заемодејство|слабите заемодејства]]. Необичните честички се појавуваат обилно за време на „здруженото производство“ на една необична и антинеобична честичка заедно. Наскоро било покажано дека ова не може да биде [[мултипликативен квантен број]], бидејќи тоа требало да овозможи реакции, кои никогаш не биле видени во новите [[синхротрон]]и, кои биле пуштенби во употреба во [[Брукхејвенска национална лабораторија|Брукхејвенската национална лабораторија]] во 1953 година и во [[Лоренс Берклиевата лабораторија]] во 1955 година.

== Нарушување на парноста ==
Две различни распаѓања биле пронајдени кај наелектризираните чудни мезони:

:{| border=0
|- style="height: 2em;"
| {{SubatomicParticle|Theta+}}    || → || {{SubatomicParticle|Pion+}} + {{SubatomicParticle|Pion0}}
|- style="height: 2em;"
| {{SubatomicParticle|Antitauon}} || → || {{SubatomicParticle|Pion+}} + {{SubatomicParticle|Pion+}} + {{SubatomicParticle|Pion-}}
|}

Следствената парност на пионот е P = -1, а парноста е мултипликативен квантен број. Поради тоа, двете конечни состојби имаат различни [[Парност (физика)|парности]] (P = +1 и P = -1, соодветно). Се мислело дека првичните состојби, исто така, треба да имаат различни парности, па оттука да бидат две различни честички. Меѓутоа, со попрецизни мерења, не била пронајдена разлика помеѓу масите и животните векови на секоја од нив соодветно, што покажува дека тие се иста честичка. Ова било познато како '''τ-θ загатка'''. Ова било разрешено само со откривањето на [[нарушување на парноста]] при[[Слабо заемодејство|слабите заемодејства]]. Бидејќи мезоните се распаѓаат низ слаби заемодејства, парноста не се зачувува, а двата распади се всушност распаѓања на истата честичка,<ref>{{Наведено списание|last1=Lee|first1=T. D.|authorlink1=|last2=Yang|first2=C. N.|authorlink2=|title=Question of Parity Conservation in Weak Interactions|journal=Physical Review|date=1 October 1956|volume=104|number=1|doi=10.1103/PhysRev.104.254|page=254|quote=One way out of the difficulty is to assume that parity is not strictly conserved, so that {{SubatomicParticle|Theta+}} and {{SubatomicParticle|Antitauon}} are two different decay modes of the same particle, which necessarily has a single mass value and a single lifetime.|bibcode=1956PhRv..104..254L|url=|pages=}}</ref> сега наречена К<sup>+</sup>.

== CP-нарушување во неутралните мезонски осцилации ==
Првично се мислело дека иако [[Парност (физика)|парноста]] била нарушена, симетријата на [[CP-симетрија|CP- (парностa на полнежот) симетријата]]  била запазена. Со цел да се разбере откривањето на [[CP-нарушување]]то, неопходно е да се разбере мешањето на неутралните каони; оваа појава не бара CP-нарушување, но тоа е замислата во која првпат било забележано CP-нарушувањето.

===Мешање на неутрални каони===

[[Податотека:Kaon-box-diagram-with-bar.svg|мини|Два различни неутрални K-мезони, имаат различна чудност, можат да се претворат еден во друг преку [[Слабо заемодејство|слабите заемодејства]], бидејќи овие заемодејства не ја запазуваат чудноста. Чудниот кварк во анти-{{SubatomicParticle|Kaon0}} се претвора во долен кварк преку успешно впивање на два  [[W и Z бозони|W-бозони]] со спротивен полнеж. Дплниот антикварк во анти-{{SubatomicParticle|Kaon0}}се претвора во чуден антикварк оддавајќи ги истите бозони.]]

Бидејќи неутралните каони поседуваат чудност, тие не можат да бидат свои античестички. Тогаш, мора да постојат два различни неутрални каона, кои се разликуваат за две единици на чудност. Прашањето било како да се утврди присуството на овие два мезона. Решението користело појава наречена '''[[Осцилација на неутрална честичка|осцилации на неутрална честичка]]''', со кое овие два вида мезони можат да се претворат еден во друг преку слабите заемодејства, кои предизвикуваат нивно распаѓање во пиони (Погледајте ја сликата од спротива).

Овие осцилации најпрво биле истражувани од страна на [[Мари Гел-Ман|Мареј Гел-Мен]] и [[Абрахам Пајс]] заедно. Тие ја земале предвид CP-инваријантноста за временскиот развој на состојбите со спротивна чудност. Во матричен запис тоа би изгледало:

:: <math> \psi(t) = U(t)\psi(0) = {\rm e}^{iHt} \begin{pmatrix}a \\ b\end{pmatrix}, \qquad H =\begin{pmatrix}M & \Delta\\ \Delta & M\end{pmatrix} ,</math>

каде што ''ψ'' е [[квантна состојба|квантната состојба]] на системот, одредена од амплитудите на постоењето во секоја од двете [[Квантна механика|основни состојби]] (кои се a и b за време t = 0). Дијагоналните елементи (М) на [[Хамилтонијан]]от се должат на [[Силно заемодејство|силно заемнодејствувачката]] физика, која ја зачувува чудноста. Двата дијагонални елемента мора да бидат еднакви, бидејќи честичката и античестичката имаат еднакви маси, во отсуство на слаби заемодејства. Елементите надвор од дијагоналата, кои ги мешаат честичките со спротивна чудност, се должат на [[Слабо заемодејство|слабите заемодејства]]; [[CP-симетрија]]та бара од нив да бидат вистински.

Последицата матрицата ''H'' да биде реална е веројатноста дека двете состојби засекогаш ќе осцилираат нанапред и наназад. Меѓутоа, ако било кој дел од матрицата е имагинарен, што е забрането од CP-симетријата, тогаш дел од комбинацијата ќе се намали со текот на времето. Делот кој се намалува може да биде или едната компонента (''а'') или другата (''b'') или мешавина од двете.

==== Мешање ====
Состојбата на квантизираните динамички системи се добиваат со дијагонализација на оваа матрица. Ова дава нови квантизирани динамички вектори, кои можеме да ги наречеме '''K<sub>1</sub>''' кои се збир на две состојби на спротивната чудност, и '''K<sub>2</sub>''', која е разликата. Двете се состојби на квантизирани динамички системи на '''CP''' со спротивни состојби на квантизирани динамички системи; '''K<sub>1</sub>''' има '''CP'''&nbsp;=&nbsp;+1, и '''K<sub>2</sub>''' има '''CP'''&nbsp;=&nbsp;−1 Бидејќи конечната состојба со два пиони, исто така, има '''CP''' = +1, само '''K<sub>1</sub>''' може да се распаѓа на овој начин. '''К<sub>2</sub>''' мора да се распаѓа на три пиони. Бидејќи масата на '''К<sub>2</sub>''' е само малку поголема од збирот на масите на трите пиони, ова распаѓање се одвива многу бавно, околу 600 пати поспоро од распаѓањето на '''К<sub>1</sub>''' на два пиони. Овие два различни начини на распаѓање биле набљудувани од [[Леон Ледерман]] и неговите соработници во 1956 година, утврдувајќи го постоењето на две [[Слабо заемодејство|слаби]] состојби на квантизирани динамички системи (состојби со одреден [[Експоненцијален распад|животен век]] при распаѓање преку [[Слабо заемодејство|слабата сила]]) на неутралните каони.

Овие две слаби состојби на квантизирани динамички  системи се наречени {{SubatomicParticle|K-long}} (K-долги) и {{SubatomicParticle|K-short}} (K-кратки). CP-симетријата, која била претпоставувана во тоа време, наведува дека {{SubatomicParticle|K-short}} = '''K<sub>1</sub>''' и {{SubatomicParticle|K-long}} = '''K<sub>2</sub>'''.

==== Осцилации ====
{{Main article|Осцилирање на неутрална честичка}}

Првичниот чист зрак на {{SubatomicParticle|Kaon0}} ќе се претвори во своја античестичка додека се шири, која ќе се врати назад во оригиналната честичка, и така натаму. Ова се нарекува осцилација на честички. Набљудувајќи го слабото распаѓање во лептони, било откриено дека {{SubatomicParticle|Kaon0}} секогаш се распаѓа во електрон, додека античестиката {{SubatomicParticle|AntiKaon0}} се распаѓа во позитрон. Претходните анализи дале врска помеѓу степенот на добивање на електрон и позитрон од извори како што се  {{SubatomicParticle|Kaon0}} и нејзината античестичка {{SubatomicParticle|AntiKaon0}}. Анализата на временската зависност на ова [[Полулептонски распад|полулептонско распаѓање]] ја покажува појавата на осцилацијата и овозможи определување на поделбата на масата помеѓу {{SubatomicParticle|K-short}} и {{SubatomicParticle|K-long}}. Бидејќи ова се должи на слабите заемодејства, таа е многу мала, 10<sup>−15</sup> пати од масата на секоја состојба.

==== Регенерација ====
Зрак од неутрални каони се распаѓа во лет, така што краткотрајниот {{SubatomicParticle|K-short}} исчезнува, оставајќи во зракот само чист долговечен {{SubatomicParticle|K-long}}. Ако овој зрак е истрелан во физичката супстанција, тогаш {{SubatomicParticle|Kaon0}} и неговата античестика {{SubatomicParticle|AntiKaon0}} различно дејствуваат со јадрата. {{SubatomicParticle|Kaon0}} е подложен на квази[[еластично расејување]] со [[нуклеон]]и, додека неговата античестичка може да создаде [[хиперон]]и. Поради различните заемодејства на двете компоненти, [[Кохерентност (физика)|квантната кохерентност]] меѓу двете честички е изгубена. Новиот зрак тогаш содржи различни линеарни суперпозиции на {{SubatomicParticle|Kaon0}} и {{SubatomicParticle|AntiKaon0}}. Таквата суперпозиција е мешавина од {{SubatomicParticle|K-long}} и {{SubatomicParticle|K-short}}; {{SubatomicParticle|K-short}} е регенериран со поминување на неутрален каонски зрак низ материјата. Регенерацијата била набљудувана од [[Оресте Пичони]] и неговите соработници во [[Лоренс Берклиева национална лабораторија|Лоренс Берклиевата национална лабораторија]]. Набргу потоа, Роберт Едеар и неговите соработници известиле за вишок на {{SubatomicParticle|K-short}} регенерација, отворајќи ново поглавје во  историјата.

=== CP-нарушување ===
Додека се обидувале да ги потврдат резултатите на Едеар, Ј. Кристенсон, [[Џејмс Кронин]], [[Вал Логсдон Фич|Вал Фич]] и [[Рене Турлеј]] од  [[Принстонски универзитет|Принстонскиот универзитет]] пронашле распаѓање на {{SubatomicParticle|K-long}} на два пиони ('''CP''' = +1) во [[Фич-Кронинов експеримент|експеримент изведен во 1964 година]], во [[Променлив градиентски синхротрон|Променливиот градиентски синхротрон]] во [[Брукхејвенска национална лабораторија|Брукхејвенската национална лабораторија]].<ref>{{Наведено списание|url=http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.13.138|title=Evidence for the2πDecay of theK20Meson|first1=J. H.|last1=Christenson|first2=J. W.|last2=Cronin|first3=V. L.|last3=Fitch|first4=R.|last4=Turlay|date=27 July 1964|journal=Physical Review Letters|volume=13|issue=4|pages=138–140|doi=10.1103/physrevlett.13.138}}</ref> Како што беше објаснето [[Каон#Мешање|во претходниот дел]], ова побарувало претпоставените појдовни и конечни состојби да имаат различни вредности на '''CP''', и оттаму веднаш навестуваат CP-нарушување. Другите објаснувања, како што се нелинеарната квантна механика и нова неоткриена честичка, наскоро биле отфрлени, оставајќи го CP-нарушувањето како единствена можност. Кронин и Фич добиле [[Нобелова награда за физика]] за ова откритие во 1980 година.

Произлегува дека иако {{SubatomicParticle|K-long}} и {{SubatomicParticle|K-short}} се [[Слабо заемодејство|слаби]] состојби на квантизирани динамички системи (бидејќи имаат одреден [[Експоненцијален распад|животен век]] на распаѓање, по пат на слабата сила), тие не се сосема '''CP-'''состојби на квантизирани динамички  системи. Наместо тоа, за мали ε (се до нормализацијата),

:{{SubatomicParticle|K-long}} = '''K<sub>2</sub>''' + ε'''K<sub>1</sub>'''

и слично за {{SubatomicParticle|K-short}}. Така повремено {{SubatomicParticle|K-long}} се распаѓа како '''K<sub>1</sub>''' со '''CP''' = +1, а исто така {{SubatomicParticle|K-short}}  може да се распадне со '''CP'''=-1. Ова е познато како '''индиректно CP-нарушување''', CP-нарушувањето поради мешањето на {{SubatomicParticle|Kaon0}} и нејзината античестичка. Постои, исто така и ефект на '''директно CP-нарушување''', во кој CP-нарушувањето се случува за време на самото распаѓање. И двата начини се присутни, бидејќи и мешањето и распаѓањето произлегуваат од истата интеракција со [[W и Z бозони|W бозонот]] и на тој начин имаат CP-нарушување, предвидено од [[CKM матрица]]та. Директното CP-нарушување било откриено при каонското распаѓање, во раните 2000-ти години од страна на [[NA48]] и [[КТеV]] експериментите во ЦЕРН и Фермилаб.

== Поврзано ==

* [[Хадрон]]и, [[мезон]]и, [[хиперон]]и и [[Аромат (физика)|аромат]]
* [[Непознат кварк]] и [[кварков модел]]
* [[Парност (физика)]]
* [[Неутронска осцилација]]
* [[Неутронска честична осцилација]]

== Забелешки и наводи ==

; Забелешки
:
{{reflist|group=nb}}

; Наводи
:
{{reflist}}

=== Библиографија ===

* {{Наведено списание|last1=Amsler|first1=C.|last2=Doser|first2=M.|last3=Antonelli|first3=M.|last4=Asner|first4=D.|last5=Babu|first5=K.|last6=Baer|first6=H.|last7=Band|first7=H.|last8=Barnett|first8=R.|last9=Bergren|first9=E.|last10=Bergren|first10=E.|last11=Beringer|first11=J.|last12=Bernardi|first12=G.|last13=Bertl|first13=W.|last14=Bichsel|first14=H.|last15=Biebel|first15=O.|last16=Bloch|first16=P.|last17=Blucher|first17=E.|last18=Blusk|first18=S.|last19=Cahn|first19=R. N.|last20=Carena|first20=M.|last21=Caso|first21=C.|last22=Ceccucci|first22=A.|last23=Chakraborty|first23=D.|last24=Chen|first24=M.-C.|last25=Chivukula|first25=R. S.|last26=Cowan|first26=G.|last27=Dahl|first27=O.|last28=d'Ambrosio|first28=G.|last29=Damour|first29=T.|last30=De Gouvêa|first30=A.|displayauthors=1|collaboration=Particle Data Group|year=2008|title=Review of Particle Physics|journal=Physics Letters B|volume=667|issue=1|pages=1–1340|bibcode=2008PhLB..667....1A|doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018}}
* {{Наведено списание|last1=Eidelman|first1=S.|last2=Hayes|first2=K. G.|last3=Olive|first3=K. A.|last4=Aguilar-Benitez|first4=M.|last5=Amsler|first5=C.|last6=Asner|first6=D.|last7=Babu|first7=K. S.|last8=Barnett|first8=R. M.|last9=Beringer|first9=J.|last10=Burchat|first10=P. R.|last11=Carone|first11=C. D.|last12=Caso|first12=S.|last13=Conforto|first13=G.|last14=Dahl|first14=O.|last15=d'Ambrosio|first15=G.|last16=Doser|first16=M.|last17=Feng|first17=J. L.|last18=Gherghetta|first18=T.|last19=Gibbons|first19=L.|last20=Goodman|first20=M.|last21=Grab|first21=C.|last22=Groom|first22=D. E.|last23=Gurtu|first23=A.|last24=Hagiwara|first24=K.|last25=Hernández-Rey|first25=J. J.|last26=Hikasa|first26=K.|last27=Honscheid|first27=K.|last28=Jawahery|first28=H.|last29=Kolda|first29=C.|displayauthors=1|collaboration=[[Particle Data Group]]|year=2004|title=Review of Particle Physics|journal=Physics Letters B|volume=592|issue=1|pages=1|arxiv=astro-ph/0406663|bibcode=2004PhLB..592....1P|doi=10.1016/j.physletb.2004.06.001}}
* ''The quark model'', by J.J.J. Kokkedee<!-- Book? -->
* {{Наведена книга|last=Sozzi|first=M. S.|year=2008|title=Discrete symmetries and CP violation|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-929666-8}}
* {{Наведена книга|last1=Bigi|first1=I. I.|last2=Sanda|first2=A. I.|year=2000|title=CP violation|publisher=Cambridge University Press|isbn=0-521-44349-0}}
* {{Наведена книга|last1=Griffiths|first1=D. J.|year=1987|title=Introduction to Elementary Particle|publisher=John Wiley & Sons|isbn=0-471-60386-4}}

{{Particles}}

[[Категорија:Мезони]]