Рис. Зависимость полных сечений реакций πp от кинетической энергии пиона

    В начале 60-х годов был открыт класс частиц, которые получили название резонансов.
    Резонансы распадаются в основном в результате сильного взаимодействия. Характерные времена жизни резонансов 10^-22 − 10^-24 с. Из-за их малого времени жизни и сооответственно малых расстояний от возникновения до распада треки резонансов не могут непосредственно наблюдаться. Резонансы часто проявляются как максимумы в зависимостях полных сечений от энергии. Впервые резонансы наблюдались в сечении взаимодействия пи-мезонов с нуклонами (см. рис).

Энергия E₀, соответствующая максимуму сечения σ = σ₀, сопоставляется с массой резонанса m = E₀/c².
    Резонансы имеют вполне определённые квантовые характеристики − массу, электрический заряд, спин, изоспин и др. Эффективным методом наблюдения резонансов является анализ энергий и импульсов продуктов распада резонанса. Масса резонанса m определяется из релятивистского инварианта

mc² = (E² − c²p²)^1/2,

где Е и р − суммарные энергия и импульс частиц, на которые распадается резонанс.
    Резонансы делятся на две группы:

• барионные резонансы, имеющие барионное число B = 1 и распадающиеся на мезоны и один стабильный барион.

Δ⁺⁺ → p + π⁺,  Δ⁺ → n + π⁺.

• мезонные резонансы, имеющие барионное число B = 0 и распадающиеся на мезоны

ρ(770) → ππ,    ω(782) → π⁺π^-π⁰.

    Нуклонные резонансы рассматривают как возбуждённые состояния протона и нейтрона. Нуклонные резонансы свидетельствуют о сложной структуре нуклона. Изучение нуклонных резонансов позволяет понять динамику взаимодействия кварков и глюонов в адронах.

См. также Pезонансы. Возбужденные состояния нуклона