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Kaon. K-중간자(K-meson)라고도 하며, 기묘도(strangeness) 양자 수에 따라 구별되는 네 가지 중간자 상태 중 하나를 일컫는다. 쿼크 모형에서 케이온들은 야릇한 쿼크(Strange quark)와 그 반쿼크 중 하나, 그리고 야릇한 쿼크보다 가벼운 쿼크(위, 아래 쿼크)를 포함하고 있다고 여겨진다. 즉, 가능한 조합으로 uar{s}usˉ, ar{u}suˉs, dar{s}dsˉ, ar{d}sdˉs을 생각할 수 있다. 앞의 둘은 각각 K+, K-으로 부른다. 한편 나머지 둘이 서로 중첩된 두 가지 상태 rac{1}{sqrt{2}}(dar{s} - ar{d}s)2<svg width="400em" height="1.08em" viewBox="0 0 400000 1080" preserveAspectRatio="xMinYMin slice"></svg>1(dsˉdˉs)rac{1}{sqrt{2}}(dar{s} + ar{d}s)2<svg width="400em" height="1.08em" viewBox="0 0 400000 1080" preserveAspectRatio="xMinYMin slice"></svg>1(dsˉ+dˉs)를 생각할 수 있는데, 이들 둘 다 K0라고 부르고, 각각 따로 K-Long, K-Short이라고 부른다. 그냥 간단하게 dar{s}dsˉ, ar{d}sdˉs를 쓰지 않고 이런 복잡한 상태를 보는 이유는 이들 중첩된 상태들이 약한 상호작용에 대한 고유 상태이고 K0의 붕괴는 약한 상호작용을 통해 진행되므로 실제 관측되는 붕괴 결과물은 약한 상호작용에 대한 고유 상태들, 즉 K-Long과 K-Short 상태로부터 얻어진 것들만 보게 되기 때문이다.

읽어 보면 알겠지만 물리학자들이 오랫동안 자연의 기본 대칭일 것으로 여겨온 패리티 대칭성과 CP 대칭성이 깨져 있다는 사실이 밝혀지는 것과 케이온이 큰 연관이 있다는 것을 알 수 있다. 강력한 힌트를 얻기도 하고 직접 측정을 하기도 하고. 지금도 중성 케이온의 희귀한 붕괴 채널을 관측하여 CP 위반에 대한 더 자세한 정보를 얻고자 하는 실험들이 진행 중이다.











공부나 해라