Всего лишь кинематика - Копылов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
давал нм импульс и направление пятого (л°) мезона. Таким же способом
подсчитывали и его энергию. Чтобы увериться, что это дей-ствительно я"-
мезон, вычисляли его инвариантную массу VР1. Затем для каждой из четырех
возможных нейтральных комбинаций трех я-мезонов вычисляли по формуле (3)
ее инвариантную массу. Заодно такой же расчет проделывался для четырех
мезонных троек
78
с зарядом ±1, т. е. для троек я+-, л+-, л-* и я~-, л-*, я+-мезонов и для
двух троек с зарядом ±2, т. е. для троек л+-, я+-, л(r)- и л--, л--, п°-
мезонов (последнее делалось на всякий случай: а вдруг есть частица,
которая распадается на л+-, л+-, л--мезоны или я+*, л+-, я°-ме-зоны).
Когда это проделали на всех 800 фотографиях, принялись считать, сколько
раз инвариантная масса тх оказалась в интервале 0,42-0,44 ГэВ, в
интервале 0,44-0,46 ГэВ и т. д. и т. д., через каждые 0,02 ГэВ. Вместо
того чтобы составлять таблицу, результат подсчета изобразили на графике
(рис. 18). По горивонтали здесь отложено значение тх, по вертикали -
сколько раз оно повстречалось. На двух верхних графиках {А и ?) эта
кривая построена для троек я+-, л+-, я~-и я+-, я+-, л°-мезонов. Как
видите, хотя линия получается ломаной, но скачки от интервала к интервалу
не очень большие; это просто случайные скачки, никакое значение массы тх
не встречается заметно чаще других. Другое дело кривая В- частоты разных
тх, встретившихся при изучении комбинаций я+-, я-- и я(r)-мезо-нов. Здесь
всюду скачки небольшие, но в нескольких интервалах, от 0,76 до 0,82 ГэВ,
плавность явно нарушается. На плавном подъеме здесь вырос пик. В этот
интервал попало намного (на 93) больше троек, чем должно быть, если бы
подъем шел плавно (должно быть примерно 98 троек). В этом избытке и
проявилось существование той частицы, за которой охотились. Ее масса -
положение середины пика - оказалась равной 0,787 ГэВ. Расчет высоты пика
приводит к выводу, что реакция (2) идет в 10% случаев; только тогда лик
мог бы достичь той высоты, которую он имеет.
С 1961 г. прошло немало времени. Открытую частицу а"(r) исследовали с тех
пор неоднократно. Теперь известно, что на самом деле верхушка пика
приходится на инвариантную массу 0,7828 ГэВ. Очень интересно, что хотя
пик очень узок, он не бесконечно узкий.
Если бы убрать все те фотографии, на которых тройки я+-, я-- и я15-
мезонов родились не от (c)°-мезона, и если бы для оставшихся троек - тех, о
которых доподлинно известно, что они возникли от (c)"-мезона, вычислить их
инвариантную массу, то число 0,7828 получалось бы не всегда. И это не
потому, что нельзя точно измерить импульсы мезонов и точно определить
массу.
79
Нет! Даже при абсолютно точном определении массы троек все равно она
будет получаться разной на разных фотографиях, хотя все тройки обязаны
своим воз-
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,8 1,8 2ft тх 100
80
80
40
20
О
80
80
40
20
О 100
80
60
40
20
°0ft 0,4 OJS Oft 1ft 1ft 1,4 1ft 1,8 2ft %
Рис. 18. Открытие <o°-резонанса.
На верхнем графике показано, как часто встречались те или иные значения
инвариантной массы у троек я+я+л- и я-л-Я+ (кривая А) я л+я+я" и я л я*
(кривая В); на кривой В - то ж* для п + л~л°; на кривой Г - суммарные
данные.
ннкновением все тем же ш°-мезонам. Чаще всего, конечно, получились бы
числа возле 0,7828, но встречались бы тройки с массой около 0,782, и с
массой 0,775, и с
80
массой около 0,79 ГэВ и т. д. Если построить для распадов а>°->-я+л-я0
такой же график, как на рис. 18, т. е. откладывать по вертикали, сколько
раз встретится то или иное значение массы (п+л-я11), то получится не
игла, а пик. Верхушка его придется на 0,7828 ГэВ, а ширина его на
полдороге к вершине будет 0,0094 ГаВ (рис. 19).
Рис. 19. Распределение масс резонанса.
По горизонтальной оси отложены значения массы, по вертикали - как часто
могут встретиться эти значения массы (в относительных единицах); показана
ширина распределения,
Это явление для нас совершенно ново. Выходит, у частицы нет определенной
массы? Но разве это возможно? Разве масса частицы не фиксирована раз н
навсегда, разве она поддается каким-либо влияниям?
На пороге новых открытий
Может быть, мы открыли существование корпускул, еще более мелких, чем
элементарные частицы? И точно так же, как атом состоит из протонов,
нейтронов и электронов, так и ш°-мезон состоит из этих корпускул? И точно
так же, как у сковородки, если отбить кусочек, масса уменьшится, так и от
о"°-мезона порой отламываются небольшие кусочки, и его масса
81
от случая к случаю колеблется? По всей видимости, масса корпускул много
меньше, скажем, в сто раз меньше 0,0094 ГэВ, т. е. еще меньше, чем у
электрона. Может быть, о>°-мезон - это первая ласточка нового субэле-
ментарного мира?!
- Или дело в том, что энергия и импульс в распаде не сохраняются? Мы же
не меряем энергию самого (c)"-мезона, а измеряем энергию и импульс трех п-
мезо-нов. А может быть, на самом деле надо провозгласить "закон нарушения
