КЭД Странная теория света и вещества - Феинман Р.
ISBN 5-02-013883-5
Скачать (прямая ссылка):
влектроц-позитронную пару (см. рис. 89). Существует также малая амплитуда того, что фотон распадается на мюон-антимюонную пару, которая тяжелее, чем исходный электрон. Эта ситуация несимметрична: Когда мюон излучает фотон, распадающийся на электрон-позитроцную пару, последняя легче, чем исходный мюон. Квантовая электродинамика точно описывает все электрические свойства как мюонов, так и электронов.
,126
(цю- нейтрино)
Vf1(B) /і(-1)(пюон)
Рис. 90. У и?-бозоиа имеется амплитуда излучения мюона вместо электрона. В этом случае место электронного нейтрино занимает мюонное нейтрино
Частицы со спи ном 7
Название
Обозначение -
•Электрон ¦— в
0,511
Пасса (МэВ)-
частицы со спином 7/, / \
Фотон
Глюон
W
/
\
0
0
-80 П00
Мнюн
M 105,8
Электрон є
0,511
-7
0
Нейтрино
VM 0
Нейтрино Ve 0
0
0
-J
КВпрк 5
-200
НВарк d
ff
КВарк С
-1800
КВарк
и -10
+ %
ff
Заряды
Рис. 91. Природа как бы повторяет частицы со спином Чг. Кроме мюона и мю-нейтрино имеются два новых кварка — s и с — с такими же зарядами, но массами большими, чем у нх двойников в следующем столбце
127
лице частиц вслед за электроном и нейтрино появляются две дополнительные частицы: мюон и мюонное нейтрино.
А кварки? Уже очень давно известны частицы, которые должны состоять из более тяжелых кварков, чем и и d, Поэтому в список фундаментальных частиц был включен третий кварк, названный s-кварком (от strange — странный). Масса s-кварка равна примерно 200 МэВ (сравните с 10 МэВ в случае и- и d-кварков).
Много лет мы считали, что у кварков есть только три «аромата» — и, d и s, но в 1974 г. была открыта новая частица, названная пси-мезоном, которую не удалось составить из этих трех кварков. Имелся очень хороший теоретический аргумент, что должен существовать четвертый кварк, взаимодействующий с s-кварком при участии W-бозона так же, как и-кварк взаимодействует с d-кварком (см. рис. 91). «Аромат» этого кварка называется с, и у меня не хватит смелости объяснить, что означаете, но, возможно, вы читали об этом *). Названия становятся все хуже и хуже!
Это появление частиц с повторяющимися свойствами, но с возрастающими массами — совершенно таинственно. Что значит это странное дублирование образцов? Как сказал профессор Исидор Раби, когда был открыт мюон: «Кто заказал это?»
В последнее время началось новое повторение списка. По мере перехода ко все более высоким энергиям начинает казаться, что Природа продолжает нагромождать эти частицы как бы с целью нас одурманить. Я должен рассказать вам о них, так как я хочу, чтобы вы увидели, каким сложным в действительности выглядит мир. Я ввел бы вас в заблуждение, создав впечатление, что если 99 % явлений в мире можно объяснить при помощи электронов и фотонов, то оставшийся I % явлений потребует только 1 96 дополнительных частиц! На самом деле чтобы объяснить этот оставшийся 1 %, нам потребуется в десять или в двадцать раз больше дополнительных частиц.
Итак, продолжаем: при экспериментах с еще большими энергиями был обнаружен еще более тяжелый электрон, названный «тау», с массой порядка 1800 МэВ, как у двух протонов! Было сделано предположение о существоЕаі::::і тау-нейтрино. Кроме того, была обнаружена забавная частица, предполагающая существование кварка нового «аромата» — на сей раз это Ъ-кварк (от beauty — пре-
*) с — ит іі'апп ('..wufcBa.iwe).— Примеч. пер.
128
лесть), его заряд равен —V3 (см. рис. 92). Теперь я предлагаю вам стать на мгновение первоклассными физиками-теоретиками и сделать одно предсказание: будет
открыт новый аромат кварков, называемый _-кварком
(от «_»), с зарядом _ и массой _МэВ, — мы,
конечно, надеемся, что он действительно есть! *).
Частицы со спином 1
Обозначение
ИазИание
электрон
— e
0,511
Масса (ПэВ)
Частицы со спином
/ I \
Фотон 0
Г лнюн 0
W -80 000
Tay і
- то
Мюон
M 105,8
Электрон є
0,511
-1
0
Нейтрино
*с D
Нейтрино
VM D
Нейтрино
ve
0
0
0
КВарк Ъ
-U80D
КВарк
s
~200
КВарк
d -10
-1I1
ff
КВарк с
-1800
КВарк
v
-10
Л
S -
Заряды
Рис. 92. Итак, продолжаем! При еще более высоких энергиях началось новое повторение частиц со спином Ve- Оно станет полным, если будет открыта частица со свойствами, означающими существование кварка нового аромата. Тем временем ведется подготовка к поискам нового повторении прн еще более высоких энергиях . Что вызывает этн повторения — совершенно неизвестно
Тем временем ставятся эксперименты с целью посмотреть, не повторится ли цикл еще раз. В настоящее время построены машины для поисков еще более тяжелого электрона, чем тау. Если масса предполагаемой частицы равна 100 ООО МэВ, они не смогут ее создать. Если порядка 40 ООО МэВ, такая частица может быть создана.
Тайны, вроде этих повторяющихся циклов, делают работу физика-теоретика очень интересной: Природа задает нам такие чудесные загадки! Почему она повторяет электрон частицами, мгесы которых в 206 и 3640 раз больше?
