Oktettmodell

Oktẹttmodell,

 

Elementarteilchenmodell, das die Klassifizierung der Hadronen in bestimmte, strukturmäßig zusammengehörige Gruppen (Supermultipletts, z. B. Singulett = 1, Oktett = 8, Dekuplett = 10 Teilchen) mit gleichem Spin und gleicher Parität gestattet. Es wurde 1961 von M. Gell-Mann und Y. Neeman (* 1925, ✝ 1965) unabhängig voneinander vorgeschlagen (»Achtfach-Weg-Modell«). Das Oktettmodell entspringt der Vorstellung, dass die Ruhemassen der Elementarteilchen als gequantelte Energiezustände eines einheitlichen physikalischen Systems aufzufassen sind. Insbesondere betrachtet man Baryonen mit dem Spin ½ und Baryonenresonanzen mit höheren Spins ³/₂, ⁵/₂, ⁷/₃,. .. als die Glieder einer Serie von Zuständen, analog den angeregten Zuständen eines Elektrons im Wasserstoffatom, wobei der Zustand mit dem Spin ½ als Grundzustand anzusehen ist. Das Oktettmodell nimmt an, dass die acht Massenzustände, die zu den bekannten Baryonen p, n, Λ, Σ⁺, Σ⁰, Σ^-, Ξ⁰, Ξ^- (Elementarteilchen, Übersicht) gehören, durch Aufspaltung des einen Grundzustandes des Baryons B (¹/₂^-) entstehen, analog der Aufspaltung von Elektronenzuständen im magnetischen oder elektrischen Feld (Zeeman-Effekt, Stark-Effekt). Die Symmetrie, die die wechselwirkungsfreien Energiezustände zusammenfallen lässt und die durch symmetrieverletzende Wechselwirkungen aufgehoben (»gebrochen«) wird, heißt unitäre Symmetrie; sie entspringt der Gruppe der speziellen unitären Transformationen in einem dreidimensionalen Raum (SU₃), deutet also darauf hin, dass der im Oktettmodell hypothetisch angenommene Grundzustand »Baryon« als Zustand in einem abstrakten dreidimensionalen Raum zu beschreiben ist. Neben dem Baryonen-Grundoktett konnten alle bekannten Mesonen und einige Mesonen- und Baryonenresonanzen mit verschiedenen Darstellungen der unitären Symmetrie identifiziert werden. Das Oktettmodell gestattet Vorhersagen über noch nicht entdeckte Teilchen aus dem gegebenen Supermultiplett und die Massenabstände der Partner eines Multipletts.