Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мухин К.Н. -> "Экспериментальная ядерная физика" -> 137

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 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 152 >> Следующая


Замечательно, что к этим же событиям привел и другой метод отбора (из числа 2125 кандидатов)—тю недостающей энергии, уносимой нерегистрируемыми частицами в перпендикулярном направлении. Этими частицами могут быть только нейтрино, так как все остальные нейтральные частицы детектором регистрируются. Это заключение подтверждается приблизительным совпадением импульсов электрона и нейтрино для соответствующих случаев: pe»—pv. Таким образом, все отобранные события можно отнести к распаду W^>e + ve. Из их анализа следует, что mw=(S\ ±5) ГэВ.

В группе физиков, работавших с детектором UA-2, было найдено еще четыре аналогичных события*, т. е. всего в первом сеансе облучения—десять событий типа W^*e + ve.

Второе облучение было проведено в апреле—июне 1983 г. Оно дало еще несколько десятков рождений и распадов W* -бозонов, по которым было уточнено значение их массы:

mw±=(%\ ±2) ГэВ. (1.30.13)

Кроме того, во втором сеансе группе UA-1 удалось обнаружить пять Z0-6o3Ohob, сечение рождения которых в 10 раз меньше, чем И/±-бозонов **. Z0-6o3OHbi идентифицировались по схемам распада

zo^ (130.14)

Uu+ + u_

* Banner М., Battiston R., Bloch Ph. e.«.//Phys. Lett. Ser. B. 1983. Vcl. 122. P. 476—485.

** ArnisonG., Astbury A., Anbert B. e.«.//Phys. Lett. Ser. B. 1983. Vol. 126. P. 398—410.

§ 130. Понятие о единой теории слабых и электромагнитных взаимодействий 369

Через несколько месяцев группа UA-2 сообщила о наблюдении еще восьми случаев распада Z0-6o3OHa. Экспериментальное значение массы Z0-6o3OHa

т*™=(93 + 2) ГэВ. (130.15)

Оба полученных значения массы промежуточных бозонов практически совпадают с теоретическими предсказаниями (130.6)*.

В заключение приведем перечень свойств промежуточных векторных бозонов, которые вытекают из теории и частично доказаны экспериментально. W±- и Z0-6o3OHbi имеют спин, равный единице, и должны быть продольно поляризованы. Это весьма короткоживущие частицы (но не адроны), время жизни которых определяется полной шириной распада

Гтеор = 2,5 ГэВ, Гэксп<7ГэВ. (130.16)

Если принять Г = 2,5 ГэВ, то для времени жизни промежуточных векторных бозонов получается значение

т«Л/Г = 2,7-10~25 с. (130.17)

Заметим, что оно больше времени

хвирт = Л/т = 0,7-10-26с, (130.18)

которое необходимо промежуточному бозону для выполнения функций кванта слабого взаимодействия, т. е. для преодоления расстояния, равного радиусу слабого взаимодействия:

Лея = схвирт = 2,2-Ю-16 см. (130.19)

Это значение /?сл согласуется с данными квантовой электродинамики, вытекающими из точечности лептона.

Свойства W±- и Z0-6o3Ohob очень скоро будут изучены во всех деталях. Залогом тому является подготовка к запуску новых ускорителей с еще большими возможностями. Так, например, уже в 80-е годы в США должен вступить в строй Тэватрон—рр-коллайдер на энергию 2x1000 ГэВ (Батавия) и линейный е + е~-коллайдер SLC на энергию 2x50 ГэВ (Станфорд), а в ЦЕРНе—кольцевой е + е--коллайдер LEP на энергию. 2 х 50 ГэВ (с последующим увеличением ее до 2x80ГэВ, а затем до 2x125ГэВ)**. На 90-е годы в СССР

* В 1984 г. Ван дер Меер и Руббиа за предложение принципа стохастического охлаждения, использованного при создании и запуске др-коллайдера, и открытие И/+- и Z°-6o3ohob были награждены Нобелевской, премией по физике (см. Успехи физ. наук. 1985. Т. 147. Вып. 2. С. 371—420).

** В настоящее время (конец 1989 г.) все онн уже работают.

370 Глава XXlll. Дополнительные вопросы физики слабых взаимодействий

(район Серпухова) планируется ввод в строй ускорительно-накопительного комплекса (УНК) на энергию протонов 2хЗТэВ и линейного е + е_-коллайдера ВЛЭПП на энергию 2 х 500 ГэВ (первая очередь) с последующим увеличением ее до 2 х 1 ТэВ. В США проектируется протонный суперколлайдер на энергию 2х20ТэВ*. Возможно, что на подобных ускорителях удастся обнаружить и неуловимые пока скалярные бозоны Хиггса, которые в соответствии с теорией Вайнберга — Салама ответственны за появление масс у W±- и Z°-6o3ohob. К сожалению, массы самих бозонов Хиггса теория не предсказывает. Их значения могут находиться в интервале 10— 1000 ГэВ.

5. ВЕЛИКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ. РАСПАД ПРОТОНА

Общая калибровочная природа всех трех взаимодействий, описание которых отличается только выбором группы симметрии (и некоторыми дополнительными идеями), позволяет надеяться на создание теории, обобщающей сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Эта теория (ее назвали великим объединением) должна быть связана с более широкой группой симметрии, чем рассмотренные выше. В настоящее время имеется ряд указаний на то, что такой группой является группа SU (5). В эту группу на равных правах входят как кварки, так и лептоны, между которыми становятся возможными переходы. Другими словами, соответствующая теория приводит к возможности нарушения законов сохранения лептонного и барионного зарядов. В частности, для времени жизни протона теория дает оценку 1031—1033 лет, которая не противоречит последней экспериментальной оценке тр>3 1032 лет**.
Предыдущая << 1 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 152 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed