Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мухин К.Н. -> "Экспериментальная ядерная физика" -> 115

Экспериментальная ядерная физика - Мухин К.Н.

Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: Учеб. для вузов — М.: Энергоатом-издат, 1993. — 408 c.
ISBN 5-283-04076-3
Скачать (прямая ссылка): muhin-2.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 152 >> Следующая


* Свойства элементарных частиц, стабильных относительно сильного взаимодействия (т. е. нерезонансов), приведены в таблице в конце книги (приложение IV). Свойства резонансов кратко охарактеризованы в § 112, 116, 125 и 126.

§ 120. Взаимосвязанность и взаимопревращаемость элементарных частиц 311

на свойства всех частиц и резонансов, участвующих в сильных взаимодействиях.

Классификация элементарных частиц по характеру взаимодействия с другими частицами также указывает на их связь между собой. Так как гравитационные силы между частицами очень малы, то в ядерной физике рассматриваются три вида взаимодействий: сильные, электромагнитные и слабые. Все они характеризуются сохранением электрического и барионного зарядов. Многие элементарные частицы могут взаимодействовать всеми тремя способами, некоторые—двумя (например, электрон и мюон) или даже одним (нейтрино, у-квант). Сильные взаимодействия происходят за ядерные времена (Ю-24 —Ю-23 с), с большим сечением (примерно Ю-27 см2), характеризуются сохранением Р-, С-, и G-четности, изотопического спина и его проекции, сохранением странности и других зарядов. Безразмерная константа сильного взаимодействия имеет наибольшее значение среди констант подобного рода: gCH«l. Изотопическая инвариантность нарушается, если учесть электромагнитное взаимодействие, интенсивность которого определяется константой* а=е2/Ъс = 1/137, а вероятность— периодом полураспада, равным или большим Ю-20 с.

Все перечисленные величины, кроме изотопического спина и G-четности, сохраняются и в электромагнитных процессах.

В электромагнитном взаимодействии кроме у-кванта участвуют все заряженные частицы и нейтральные адроны, благодаря чему между ними также имеется известное сходство. Это проявляется, например, в существовании у них радиационных каналов распада и магнитных моментов (если зФО).

Слабое взаимодействие характеризуется очень малой константой взаимодействия gc„«3 ¦ Ю-12, ничтожно малыми сечениями взаимодействия (порядка 10-43 см2) и очень большими периодами полураспада (обычно не менее Ю-10 с)**. Различают слабые процессы с участием лептонов, которые классифицируются с помощью лептонных зарядов, и слабые процессы, идущие с участием странных частиц, классифицирующиеся с помощью странности. При этом оказывается, что константа слабого взаимодействия одинакова не только для всех видов лептонных процессов, но в первом приближении совпадает также и с константой взаимодействия для процессов,

* Для оценки интенсивности взаимодействия с помощью безразмерной константы ее значение иужио сравнивать с единицей.

** Значение ст,«10 см2 относится к взаимодействиям при низких энергиях (около 1 МэВ). С ростом энергии сечение слабого взаимодействия растет. У тяжелых лептонов время жизни может быть меньше Ю-10 с (т5*5-1(Г13 с).

312

Глава XXI. Унитарная симметрия сильных взаимодействий

идущих с изменением странности*. Эта особенность слабого взаимодействия в свое время дала возможность высказать очень плодотворную гипотезу о существовании универсального слабого ферми-взаимодействия и предсказать некоторые явления, обнаруженные впоследствии экспериментально (например, несохранение четности в Р-распаде из несохранения четности в АГ-распаде). Таким образом, характер протекания слабых процессов также сближает между собой свойства самых разнообразных частиц.

Наконец (см. § 130), в настоящее время получила блестящее экспериментальное подтверждение единая теория электрослабого взаимодействия, в которой совместно рассматриваются как слабые, так и электромагнитные взаимодействия.

Всеобщая взаимосвязанность и взаимопревращаемость элементарных частиц очень затрудняет решение вопроса о том, какие из известных частиц «более элементарны», а какие «состоят из них». В связи с этим приведенное в § 99 определение элементарной частицы не вполне удовлетворительно и в значительной степени имеет условный характер. Из всеобщей взаимозависимости частиц получается, что каждая элементарная частица в какой-то мере состоит из всех остальных, т. е. все они в сущности состоят из чего-то единого, из какой-то общей первоматерии. Возможно, что физика недалекого будущего сумеет определить эту первоматерию и построить из нее все известные частицы со всеми их свойствами. О некоторых успехах, полученных в этом направлении для адронов, будет рассказано в этой и следующей главах.

§ 121. Гипотеза об унитарной симметрии и систематика адронов

Большинство элементарных частиц составляют адроны **, т. е. стабильные сильновзаимодействующие частицы и резонансы. В настоящее время насчитывается более двухсот адронов (без учета античастиц), в связи с чем уже довольно давно предпринимались попытки их классификации. Описание таких попыток начнем с систематизации адронов с одинаковыми барионным зарядом, спином и внутренней четностью и сравнительно близкими массами.

* Возможно, что это окажется справедливым также и для процессов, идущих с изменением очарования и прелести (см. § 125 и 126).

** Название «адроны» происходит от греческого слова 'абро'^, что означает «крупный», «массивный». Под термином «стабильные частицы» понимаются частицы, стабильные относительно сильного взаимодействия, т. е. собственно стабильные (т = оо) и квазистабильные (т»10~23с).
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 152 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed