Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бабичев А.Н. -> "Физические величины" -> 488

Физические величины - Бабичев А.Н.

Бабичев А.Н., Бабушкина Н.А. Физические величины — M.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 c.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка): fizicheskievelechini1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 482 483 484 485 486 487 < 488 > 489 490 491 492 493 494 .. 561 >> Следующая


Таким образом, к разряду элементарных частиц в настоящее время принято относить все микрочастицы, за исключением ядер атомов с массовым числом больше единицы [1]. Имеются серьезные основания считать, что большинство «элементарных» частиц обладает внутренней структурой, но в то же время у таких частиц, как, например, электрон, нейтрино, внутренняя структура не обнаружена при исследовании до расстояний порядка IO-16 см [2, 3].

36.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

В исследованной области энергий, которая соответствует пространственному разрешению порядка Ю-15— IO-16 см, различают четыре основных вида взаимодействий частип: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное [1, 2]. В гравитационных взаимодействиях участвуют все элементарные частицы, но гравитационные силы очень слабы, так как малы массы элемен-

тарных частиц. Например, гравитационное взаимодействие двух протонов в Ю-36 раз слабее их электростатического кулоновского взаимодействия. Все электрически заряженные частицы и некоторые нейтральные участвуют в электромагнитных взаимодействиях. Самую большую группу образуют частицы, участвующие в сильных взаимодействиях. В частности, сильные взаимодействия обусловлены ядерными силами, действующими между протонами и нейтронами на расстояниях, меньших IO-13 см, обеспечивающими стабильность атомных ядер.

Сильновзаимодействующне частицы называют адронами. Известно несколько сот их разновидностей. Адро-ны участвуют во всех видах взаимодействий. Среди них различают мезоны, частицы с целочисленным значением спинового квантового числа, и барионы, частицы с полуцелым спином. Все адроны, за исключением, может быть, протона, нестабильны относительно сильного, электромагнитного или слабого взаимодействия. Адроны, нестабильные относительно сильного взаимодействия, принято называть резонансами.

Частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях, образуют два небольших семейства. Одно из иих представляют лептоны — электрон, мюон, т-лептон, а также электронное, мюонное и т-нейтрино. Другое семейство до последнего времени представлял фотон — безмассовая частица со спином, равным единице, являющаяся переносчиком электромагнитного взаимодействия, квантом электромагнитного поля. В 1983 г. были открыты массивные заряженные (Wi) и нейтральный (Z0) бозоны — частицы со спином, равным единице, являющиеся переносчиками слабого взаимодействия Фотон, Wi- И Z°-6030Hb! относят к семейству векторных калибровочных бозонов.

Слабое взаимодействие ответственно за распады ад-ронов и лептонов, стабильных относительно сильного И электромагнитного взаимодействий. Эффективный радиус слабого взаимодействия не превышает 10~16 см. Поэтому на больших расстояниях оно существенно слабее электромагнитного, которое, в свою очередь, до расстояний порядка Ю-13 см слабее сильного взаимодействия. На расстояниях, меньших IO-10 см, слабые и электромагнитные взаимодействия, как выяснилось в последнее время, образуют единое электрослабое взаимодействие. Возможно, что не только слабое и электромагнитное взаимодействия имеют единую природу, но и остальные виды взаимодействия представляют собой проявление некоторого единого фундаментального взаимодействия. Свидетельством единой природы слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий могло бы быть экспериментальное доказательство нестабильности протона.

Большинство адронов и все известные лептоны имеют партнеров с такими же массой и временем жизни, но противоположных по ряду других характеристик. Эти партнеры называются античастицами.

970 36.3. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ И ВНУТРЕННИЕ СИММЕТРИИ

Во всех взаимодействиях элементарных частиц, включая соударения и распады, выполняются законы сохранения энергии, импульса и момента количества движения (в квантовомеханической трактовке). Эти законы, как известно, являются следствием однородности про-странства-времени Минковского и изотропности трехмерного пространства, в котором осуществляются процессы взаимодействия. Кроме указанных законов сохранения, связанных с симметрией пространства-времени, в процессах взаимодействия элементарных частнц с той или иной степенью строгости выполняется еще ряд за-ковов сохранения, обусловленных внутренними кванто-вымя числами частиц (иначе, внутренними симметрия-ми), которые были установлены экспериментально [1]-

Строгие законы сохранения квантовых чисел элементарных частиц имеют место во всех видах взаимодействия. К таким законам, нарушение которых пока не обнаружено, относятся: сохранение электрического заряда — суммарный электрический заряд частиц в начале процесса взаимодействия и суммарный электрический заряд частиц, образующихся в результате взаимодействия, совпадают (электрический заряд элементарной частицы по абсолютному значению кратен заряду электрона е); сохранение барионного заряда — во всех процессах взаимодействия изменение числа барионов должно сопровождаться точно таким же изменением числа анти-барнонов. Барионам приписывается барионный заряд B= 1, антибарионам B=—1. Барионный заряд остальных частиц B=0; электронный, мюонный и т-лептонный заряды приписываются соответственно электрону и электронному нейтрино \е(1е = 1), мюону и мюонному нейтрино V1I (IlL = I), т-лептону и т-нейтрино V-C (I т = 1). Антилептонам приписываются противоположные по знаку лептонные заряды. Для остальных известных частиц 1е=1ц =U =0. Экспериментальные данные свидетельствуют о сохранении лептонных зарядов всех трех разновидностей в отдельности. Имеются теоретические основания полагать, что законы сохранения барионного и лептонных зарядов не являются строгими [3].
Предыдущая << 1 .. 482 483 484 485 486 487 < 488 > 489 490 491 492 493 494 .. 561 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed