Mesoner, från grekiskans μεσος, mesos, "halv", är subatomära partiklar som är uppbyggda av en kvark och en antikvark.
De tillhör gruppen hadroner - partiklar uppbyggda av kvarkar. Bland hadronerna skiljer man mellan mesoner och baryoner. Den främsta skillnaden är att medan mesoner är uppbyggda av en kvark och en antikvark, så är baryonerna uppbyggda av tre kvarkar (eller tre antikvarkar). Detta gör också att mesoner har heltaligt spinn, medan baryoner har halvtaligt. Det heltaliga spinnet gör att mesonerna är bosoner, så att Pauliprincipen inte gäller dem. Därför kan de i vissa sammanhang fungera som kraftpartiklar inom atomkärnan.
Eftersom mesonerna är uppbyggda av kvarkar påverkas de av både svag växelverkan och stark växelverkan. Mesoner med elektrisk nettoladdning påverkas också av elektromagnetisk växelverkan. I princip påverkas de även av gravitation, men detta är försumbart i praktiken.
Mesoner klassificeras på grundval av sitt kvarkinnehåll, sitt totala spinn, sin paritet, och flera andra kvantegenskaper som särtal och C-paritet. Samtliga mesoner är instabila, och sönderfaller inom en bråkdel av en sekund till stabila partiklar som till exempel elektroner eller fotoner. Många lever dock länge nog för att kunna studeras och hanteras i partikelacceleratorer eller kosmisk strålning.
Överlag väger mesoner mindre än baryoner, och är därför lättare att producera i partikelkollisioner. Till exempel upptäcktes charmkvarken först i en meson, J/ψ, år 1974,[1][2] och bottenkvarken i mesonen ϒ år 1977.[3] Motsvarande baryoner observerades inte förrän många år senare.
Varje meson har en motsvarande antimeson, där kvarken i mesonen är utbytt mot motsvarande antikvark, och antikvarken mot motsvarande kvark. En positiv pimeson (π+) består till exempel av en uppkvark och en antinerkvark. Dess antimeson (π−) består i stället av en antiuppkvark och en nerkvark.
Mesoner kan bildas genom att sätta ihop vilken som helst av de sex kända kvarkarna, med vilken som helst antikvark, med några undantag: