Всего лишь кинематика - Копылов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
представление о том, как это было сделано.
Это удалось доказать на основе правила, которому подчиняется распад
частиц со спином на я-мезоны. Если взаимный разлет я*м езонов та-
168
Рис. 64. С[учаи распада со(r)-* нанесенные на фигуру Далица.
Г+, Г., Г, - кинетические энергии я+-, я--, л°-меэонов.
ков, что он определяет собою какой-то вектор в пространстве, гласит
правило, то чаще всего будут наблюдаться
Рис. 65. Распад -(-л- -Уп0.
Плоскости, в которых лежат импульсы трех л-мезонов, должны быть прей
мужественно перпендикулярны вектору спина со0-мезона.
такие разлеты, когда этот вектор направлен по оси вращения - по вектору
спина первоначальной частицы. Теперь представьте себе распад покоящегося
й>"-мезона. Из импульсов трех л-мезонов можно составить треугольник,
потому что равенство Pi+Pi+P3=0 изображается в виде треугольника (рис.
65). Плоскость этого треугольника определяет собою вектор в пространстве
- вектор, перпендикулярный к плоскости. Значит, правило утверждает, что
вектор, перпендикулярный к плоскости распада, обязан преимущественно
ориентироваться по оси вращения м"-мезона. Или, проще, плоскость распада
трех я-мезонов должна чаще всего быть перпендикулярна оси вращения оУ-
мезона. А если бы у о>°-мезона не было оси вращения (частица без спина),
то преимущественной плоскости распада не было бы.
Казалось бы, это невозможно проверить. Ось вращения не видна, она может
быть направлена куда угодно, и как тогда убедиться, что одну какую-то
плоскость распада а)°-мезоны предпочитают остальным?
Но выход все же есть. Надо посмотреть, существуют ли среди распадов
такие, в которых треугольники импульсов вытягиваются в одну линию, ^го
"предельно тупоугольные" треугольники с углом 180°. Вершины
169
d таком треугольнике уже не определяют собою плоскости распада. Они лежат
на одной прямой линии, а через прямую может проходить сколько угодно
плоскостей. Следовательно, в них не может быть и преимущественной
плоскости распада. А она должна быть, если распадается частица со спином.
Значит, при распадах частиц со спином не должно наблюдаться "предельно
тупоугольных", вытянутых в одну линию треугольников. Чем больше вытянут
треугольник, тем реже должны попадаться в распадах такие треугольники.
Другое дело - распад бесспиновой частицы. Здесь положение плоскости
распада ничем не оговорено, не важно и то, есть ли она вообще. Здесь
распады "тупо-* н "остроугольные" могут встречаться одинаково часто.
А теперь взгляните на фигуру Далица (см, рис. 64). Вы помните, где на ней
отведено место для случаев,, когда все частицы движутся по одной линии?
Вдоль ее границы. Пустынность пограничной зоны государства распадов -
явное указание на то, что мв-мезон не терпит, чтобы его потомки, л-
мезоны, удалялись от той плоскости, которую он им предначертал. "Ваша
плоскость предопределена,- как бы говорит он им,- и извольте двигаться
так, чтобы было ясно, куда мы при жизни голову держали*.
Чем неустойчивее плоскость, опирающаяся на концы их импульсов как ка
треножник, тем меньше таких случаев. Наш ""-мезон - частица со спином.
Но внимательный читатель уже настороже. Ему все яснее, что здесь что-то
неладно.
Обман раскрыт
- Ага, вот оно,- обрываете вы меня.- Вы сказали, что разлет л-мезонов
должен определять собою какой-то вектор в пространстве?
- Да...
- И что таким вектором должен быть перпендикуляр в плоскости распада?
- Да...
- И что, раз у л-мезонов, движущихся по одной линии, нет плоскости
распада, то иет и вектора в пространстве, котормй мог бы совпасть с
направлением век* тора спина?
- Положим.
170
- Но это неправда! У них тоже есть выделенное направление- сама прямая,
по которой они движутся. Они могут просто разлетаться вдоль оси вращения
""-мезона, и ваше правило будет выполнено. Значит, и таким вот вытянутым
тройкам ничто не мешает рождаться, пусть только они ориентируются
преимущественно не поперек оси, а вдоль нее.
- Вы правы,- вынужден я сознаться,- и я рад, что вы поймали меня. Просто
я хотел упростить истинное
S
Л
Рис. 66. Распад ш(|-+я++я-Ч-л0.
Три я-мезон а могли бы, казалось, разлететься вдоль направ- Pf леняя
спнна <i)4-мезона, одлако анализ рис" 64 шжа&ыа&ет, что так не бывает:
векторы спина S на рис, 65 и 66 по-разному пе* дут себя лрн отражении в
зеркале.
положение вещей. Придется говорить правду. Действительно, если три мезона
образуют плоскость, то выделенный вектор - перпендикуляр к ней, Если они
образуют прямую, то выделено само направление этой прямой (рис. 66). Но и
векторы бывают двух видов. Одни, обычные векторы, соединяющие две точки в
пространстве, после отражения в зеркале меняют свое направление на
обратное (зеркало перпендикулярно вектору). Другие, определяющие
положение плоскости в пространстве, после отражения по существу не
меняются, потому что у плоскости нет верха и низа.
Почти полное отсутствие на фигуре Далица точек, изображающих распады с
выделенной линией движения частиц, доказало, что ""-мезон не просто
