Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Глэшоу Ш.Л. -> "Очарование физики" -> 74

Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.

Глэшоу Ш.Л. Очарование физики — Ижевск: НИЦ, 2002. — 336 c.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка): ocharovaniefiziki2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 133 >> Следующая


Конечное состояние можно истолковать как продукты распада очарованного бариона. Если бы этот процесс подтверждался более чем одним событием, то он обеспечил бы убедительное доказательство существования очарования. Еще несколько наблюдений той же реакции уладили бы данную проблему. 184

Кварки с цветом и ароматом

Рис. 3. Возможно, очарованный барион был обнаружен Николасом П.Самиосом и его коллегами в Брукхейвене вследствие столкновения нейтрино и протона. Фотография, приведенная слева, была сделана в пузырьковой камере, наполненной жидким водородом; треки частиц на фотографии показаны на диаграмме справа. Нейтрино входит снизу с левой стороны; его трек не виден, потому что только частицы, обладающие электрическим зарядом, ионизируют молекулы водорода и оставляют в камере пузырьковый след. Возможный очарованный барион имеет электрический заряд, но его трек тоже невозможно увидеть, потому что он слишком короткий; частица должна распасться через IO-13 секунды, так что даже при очень высокой скорости она движется недостаточно быстро, чтобы ионизировать более нескольких молекул водорода. Очарованная частица распадается на нейтральную Л-частицу, странный барион. Л-частица следа не оставляет, но продукты ее распада образуют вершину, указывающую в направлении исходного взаимодействия. Также образуются четыре пиона и мюон, а два электрона, оказавшиеся на пути быстро движущихся частиц, движутся по спирали влево в магнитном поле пузырьковой камеры. Присутствие очарованной частицы не определенно; возможны некоторые другие интерпретации данного события, и, несмотря на то, что все они невероятны, их все же нельзя сбрасывать со счетов. 185 Кварки с цветом и ароматом



Было бы неправильно создавать впечатление, будто описание адронов через кварки трех цветов и четырех ароматов разрешило все нерешенные проблемы физики элементарных частиц. Например, продолжающиеся измерения отношения адронов к мюонным парам, созданным при электрон-позитронных аннигиляциях, опровергли то, что было предсказано. Данное отношение проводит различие между различными квар-ковыми моделями, и аргумент в поддержку цветовой гипотезы состоял в том, что при энергиях от 2 до 3 ГэВ это отношение примерно равно 2. При более высокой энергии, достаточно высокой, чтобы очарованные адроны создавались парами, это отношение должно возрастать с 2 до примерно 3,3 ГэВ. Отношение действительно увеличивается, но превышает указанную отметку и стабилизируется при значении около 5. Может быть, очарованные частицы и образуются, однако создается впечатление, что, помимо этого, происходит что-то еще: появляется какая-то частица, отсутствующая в описанной мной теории. Один из моих гарвардских коллег, Майкл Барнетт, считает, что мы были недостаточно амбициозны. Он говорит, что существует не четыре кварковых аромата, а шесть, вследствие чего на долю очарованного кварка приходятся три аромата. Также не исключена возможность существования более тяжелых лептонов, о которых нам ничего не известно.

Наконец, даже если можно было бы изобрести абсолютно согласованную и неголословную кварковую модель, многие основные вопросы все равно остались бы без ответа. Одна из таких дилемм в неявном виде присутствует в кварково-лептонной симметрии, приведшей к гипотезе об очаровании. Как кварки, так и лептоны, являющиеся предположительно элементарными, можно разделить на две подгруппы. В одной группе окажутся и- и d-кварки, а также электрон и электронное нейтрино. Этих четырех частиц достаточно, чтобы построить весь мир; их достаточно, чтобы создать все атомы и молекулы и даже обеспечить сияние Солнца и других звезд. Другая подгруппа состоит из странного и очарованного кварка, а также из мюона и мюонного нейтрино. Некоторые из этих частиц иногда встречаются в космических лучах, но создаются они, главным образом, на ускорителях частиц высоких энергий. Может показаться, что природа могла бы обойтись и половиной основных частиц. Но все же вторая группа не могла быть создана для развлечения или обучения физиков; так какова же цель этого великого дублирования? Пока у нас нет ответа.

Примечание автора. Эта статья была написана перед самым открытием т-лептона и появлением нового откровения: оказывается, есть еще и третье семейство кварков и лептонов. Таким образом, в природе существует, по крайней мере, в три раза больше элементарных частиц, 186

Кварки с цветом и ароматом

чем, казалось бы, необходимо, чтобы управлять космическим кораблем Земля. Существует ли четвертое семейство, которое еще ждет своего открытия? Его членов уже окрестили, а обсуждению этих абсолютно гипотетических частиц уже посвятили несколько конференций (в Калифорнии, где же еще?). Ответ даст новый электрон-позитронный коллайдер по прозвищу LEP, расположенный в CERN. Судя по всему, каждое семейство содержит легкие или безмассовые нейтрино и антинейтрино, на которые должен распадаться Z-бозон. Эти способы распада нейтрино обнаружить невозможно, потому что нейтрино взаимодействуют слишком слабо. Чтобы сосчитать количество семейств, экспериментаторам нужно лишь измерить, как часто Z-бозон исчезает бесследно. Создание и открытие очарованного
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed