Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Окунь Л.Б. -> "Лептоны и кварки " -> 11

Лептоны и кварки - Окунь Л.Б.

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки — М.: Наука, 1990. — 346 c.
ISBN 5-02-014027-9
Скачать (прямая ссылка): letoniikvarki1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 125 >> Следующая

очарованных и т. д. Ведь существование изотопических мультиплетов с
ненулевым изоспином (Т Ф 0) обусловлено тем, что в соответствующих
_адронах содержатся легкие кварки: и и (или) d. Поскольку токи qx+yaq и
qx3yaq входят в один изотопический мультиплет, то в той степени, в какой
сильное взаимодействие изотопически инвариантно, матричные элементы этих
токов должны быть одинаковы. В частности, ток uy-jd должен сохраняться
подобно электромагнитному току:
-^-u(x)yad(x) = 0-,
и, следовательно, матричные элементы тока ud должны быть поперечны:
qaV* = 0.
Многочисленные конкретные проявления сохраняющегося вектор* ного тока
(по-английски-Conserved Vector Current или сокращенно CVC) мы обсудим
ниже, а пока остановимся на самом его важном проявлении:
неперенормируемости слабого заряда.
Слабый заряд
В тех случаях, когда начальный и конечный адроны в полу* лептонном
распаде принадлежат одному изотопическому мульти* плету, как, например,
нейтрон и протон в Р-распаде п -* pe~vt можно ввести понятие слабого
заряда, представляющего собой 0-компоненту амплитуды Va при q = 0. Слабый
заряд определяет силу слабого векторного взаимодействия в статическом
пределе. Легко видеть, что слабый заряд представляет собой матричный
элемент от интеграла
J и+ (x)d(x)dx,
который является генератором f+ изотопической группы SU (2), и поэтому
его величина полностью определяется изоспином адрона Г и равна
(аналогично известному соотношению для оператора углового момента):
VT(T+l)-T3(T3 + D,
где Т3-проекция изоспина начального адрона. Это значит, в частности, что
слабый заряд в Р-распаде нейтрона равен единице, в Р-распаде я-мезона я+
-* я°е+уе равен J/2. Такое же значение он имеет и в так называемых
сверхразрешенных Р-переходах
32
4. ЛЕПТОННЫЕ РАСПАДЫ АНДРОНОВ С AS = 0
в ядрах мО, 2*А1*, 34С1, *(r)К", 42Sc, 4,V, 50Мп, 54Со, где уровни, между
которыми происходит переход, имеют /р = 0+ и являются компонентами
изотриплетов.
Очень важно, что в пределе строгой изотопической инвариантности величина
слабого заряда не зависит от структуры распадающегося адрона. В
результате слабые заряды нуклона и кварка одинаковы, одинаковы и слабые
заряды я-мезона и ядра кобальта, если пренебречь малыми поправками,
нарушающими изотопическую инвариантность. Это свойство слабого заряда
имеет ту же природу, что и известное (и очень нетривиальное!) свойство
аддитивности электрического заряда, согласно которому полный заряд
системы равен сумме зарядов составляющих ее частиц независимо от того,
каким образом эти частицы взаимодействуют между собой.
Именно благодаря тому, что слабые заряды нуклона и кварка одинаковы, мы
можем на опыте с высокой точностью измерить константу слабого
взаимодействия кваркового векторного тока ud и определить значение cos0.
Киральная инвариантность
Если в полном кварково-глюонном лагранжиане выбросить члены, описывающие
массы кварков, то левые и правые кварковые поля расщепляются и лагранжиан
приобретает более высокую степень симметрии. В частности, если пренебречь
массами та и md (а такое приближение является особенно хорошим, поскольку
эти массы малы, та ~ 4 МэВ, md ~ 7МэВ), то лагранжиан инвариантен
относительно изотопических преобразований отдельно левого дублета qL - и
отдельно правого дублета qR - (^):
1-1В 1 - ш
4L-+e qL, qR-+e 2 KqR,
и мы имеем дело с группой SU(2)LxSU(2)R. Такая симметрия называется
киральной, и поэтому говорят, что лагранжиан сильного взаимодействия
кирально инвариантен. Строгая киральная инвариантность означает, что
сохраняются не только векторные токи, образующие_триплет qyaX(l-> но и
аксиальные токи, образующие триплет <7уа?вт<7> поскольку последние
представляют собой разность левых и правых токов, сохраняющихся в силу
киральной инвариантности. .
Сохранение аксиального тока, как будет объяснено ниже, может быть
реализовано за счет триплета безмассовых мезонов с квантовыми числами я-
мезонов. Киральные генераторы Ть =
- J ЯУоУьхЯ dx переводят при этом друг в друга состояния с различным
числом таких безмассовых я-мезонов с нулевой энергией:
РАСПАДЫ Я-> tv
33
нуклон ->¦ нуклон -f-гс -V нуклон + 2я-> О такой нелинейной реализации
симметрии говорят обычно как о спонтанном нарушении симметрии.
В природе киральная симметрия не является точной, поскольку массы пионов
отличны от нуля. Однако пионы значительно легче остальных адронов: m2Jml
~2-10-2, так что наблюдаемые отклонения от киральной симметрии
пропорциональны малому параметру (тя пропорционально ma-\-md). Вместо
строго сохраняющегося аксиального тока (по-английски-Conserved Axial
Current, САС) мы имеем дело на опыте с частично сохраняющимся током
{Partially Conserved' Axial Current, PCAC). Некоторые следствия PCAC
будут обсуждены в следующей главе.
5. ЛЕПТОННЫЕ РАСПАДЫ ПИОНОВ И НУКЛОНОВ
В этой главе мы рассмотрим следующие лептонные распады адронов: распады
я-мезонов (я+ -*¦ l+v, где 1 - е или р, я+ -*• e+vnQ), Р-распад нейтрона
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 125 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed