Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мухин К.Н. -> "Экспериментальная ядерная физика" -> 69

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 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 152 >> Следующая


2. Обе частицы каждой пары относятся к одной и той же лептонной группе (оба—электронные или оба—мюонные лептоны).

3. Не всякая комбинация частиц из данной лептонной группы образует пару.

Действительно, во всех трех рассмотренных выше процессах Р-распада (105.1), (105.2) и (105.3) участвуют по два электронных лептона, причем именно в таких сочетаниях, как написано в схемах (е~ с v„, е+ с v„ и е~ с ve соответственно). Наоборот, в процессах (тс — ц)-распада, изображаемых схемами (105.4) и (105.5), участвуют по два мюонных лептона (и + с vM и ц~ с vM). И снова здесь нельзя заменять vM на vM. Наконец, в процессах (105.13), описывающих ц"1"- и |а--распады, в которых участвуют все четыре частицы нейтринного типа, ни у одной из них нельзя менять ничего (ни индекс внизу, ни тильду наверху).

Еще раз обращаем внимание читателя на то, что все эти закономерности, какими бы формальными они ни казались на первый взгляд, доказаны экспериментально.

Существует очень удобный и простой для запоминания способ описания этих закономерностей, основанный на обобщении понятия электронного лептонного заряда Le, введенного в § 18, п. 4 и дополнительно рассмотренного в § 103, п. 1 для электронных лептонов. Его значения для е~, е , ve и ve, а также некоторых других частиц приведены в левой части табл. 40. По аналогии с Le введем для мюонных лептонов мюонный лептонный заряд 1,ц, значения которого для ц~, ц+, vM и vM, а также некоторых других частиц, включая электронные лептоны, приведены в правой части таблицы.

Таблица 40

Частицы
L.
Частицы


е~, ve е , ve
Все остальные частицы (включая ц", ц + , v„, v,,, р, и, я+ и к~)
+ 1 -1 0
Все остальные частицы (включая*е-, е+; v„, v„ р, п, я+ и те")
+ 1
-1 0

186

Глава XVIII. Пептоны

Тогда легко видеть, что все приведенные выше примеры удовлетворяют законам сохранения обоих лептонных зарядов Le и Х»ц (суммарный лептонный заряд левой части реакции равен суммарному лептонному заряду правой части). Например, при распаде ц+-мюона по схеме (105.13) суммарный электронный лептонный заряд левой и правой частей схемы равен нулю, а суммарный мюонный лептонный заряд обеих частей равен —1.

В дальнейшем мы познакомимся с многими новыми лептонными процессами, существующими в природе, и всякий раз будем убеждаться в том, что они подчиняются законам сохранения лептонных зарядов. И наоборот, процессы, запрещенные законами сохранения лептонных зарядов, в природе не встречаются*. В качестве примеров можно привести отсутствие в природе двойного безнейтринного Р-распада

2п^2р+2е~; Ье:0ф0+2, (105.14)

положительный результат опыта Коуэна и Рейнеса, отрицательный— опыт Девиса (см. § 18, п. 4 и 5) и отсутствие в природе распада положительного мюона по схеме

ц + -«? + +е + + е_; (105.15)

Ьц:-1 ^0+0+0; ье:0ф-1-1 + 1.

Экспериментальные поиски распада (105.15) привели к следующей оценке относительной вероятности этого процесса:

К-*е\+е + +еА <1,0-10-13. (105.16)

В § 107 мы познакомимся с третьей разновидностью лептонного заряда Lx, с помощью которого описываются взаимодействия тяжелых т±-лептонов и соответствующих им нейтрино (vT) и антинейтрино (vT). Его свойства подобны свойствам Le и Ьц.

Резюмируя, можно сказать, что свойства лептонного заряда аналогичны свойствам электрического и барионного зарядов. Он аддитивен; заряд античастицы противоположен заряду частицы; правила обращения с ним находятся в соответствии с алгеброй частиц и античастиц.

Таким образом, всякая элементарная частица из числа рассмотренных до сих пор характеризуется тремя зарядами: барионным, электрическим и лептонным. Первые два заряда

* Мы не обсуждаем здесь проблему возможного небольшого нарушения закона сохранения лептонного заряда (см. § 103, п. 2 и § 108, п. 2).

§ 105. Мюонные нейтрино и антинейтрино

187

сохраняются во всех процессах (сильных электромагнитных и слабых), третий — в слабых процессах лептонного типа (в остальных процессах он, вообще говоря, тоже сохраняется, так как для всех частиц—нелептонов—равен нулю). При операции зарядового сопряжения все три заряда изменяют знак на противоположный*.

4. МАССА И СПИРАЛЬНОСТЬ vM И vM

Различие в свойствах vM и ve требует раздельной экспериментальной оценки значений их масс. Напомним, что наилучшая оценка массы ve, полученная при рассмотрении Р-распада легких ядер, составляет /иу><35эВ**, а в одном опыте было получено также и ограничение массы снизу: ту>17эВ (см. § 18, п. 6). Оценка массы vM была получена в результате рассмотрения (тс — ц)-распада. Она гораздо грубее: mv<0,25 МэВ.

"Интересно отметить, что отличие v„ от vM (ve от vM) не сказывается на значениях спиральности мюонных лептонов, которые были установлены ранее в предположении, что ve==vM и ve = vM (табл. 41)***.

В настоящее время значения спиральности мюонных лептонов можно обосновать следующим образом. Непосредственно в эксперименте была измерена спиральность отрицательного мюона от (тс — ц)-распада, которая оказалась равной +1, а также спиральность е~ и е+, возникающих в (ц—е)-распаде, значения которых совпали с результатами измерений, выполненных для Р-распада (см. § 18, п. 9).
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 152 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed