Введение в релятивистскую квантовую теорию поля - Швебер С.
Скачать (прямая ссылка):
множителях при несобственных преобразованиях (например, Т, Р, С)
квантованных полей при наличии правил суперотбора можно пайти в работах
Мэтьюза [547] и Файнберга и Вайнберга [236].
2) В дальнейшем будет исследовано, насколько законно при наличии
взаимодействия называть гейзенберговский оператор ^ (х) фуд'Ф
оператором числа
нуклонов (минус число антинуклонов).
§ 5. Сильные взаимодействия
285
определяется соотношением
<2 = Г3 + |-Г, (10.106)
причем сохранение квантовых чисел Y п В влечет за собой сохранение
странности S, так как Y = S -f- В.
Интересно отметить, что если исключить многозарядные частицы, то в схему
с правилом J Y J < 1 укладываются все известные фундаментальные частицы.
Остается только одно незаполненное место, соответствующее изотопически
скалярному бозону *). Если бы такая частица существовала и была бы
достаточно массивной, то ее было бы очень трудно наблюдать, так как можно
ожидать, что она распадалась бы со временем жизни порядка 10“23 сек.
Теория д’Эснанья — Прентки сформулирована в рамках трехмерного
изотопического пространства. Естественное обобщение заключается в
предположении, что изотопическое пространство является четырехмерным
евклидовым пространством и что операторы полей, соответствующие частицам,
преобразуются по неприводимым представлениям четырехмерной группы
вращений (см. § 6 гл. 1). Такая возможность была рассмотрена Саламом и
Полкингхорном [693], которые предполояшли, что оператор Л-поля
преобразуется по представлению веса (0, 0) (скаляр), операторы 2- и я-
полей — по представлению веса (1, 0) (самодуальный антисимметричный
тензор), операторы Лг- и Е-полсй преобразуются сообща по представлению
веса ((г, %) (вектор) и, наконец, операторы К- и А-полей преобразуются
сообща по представлению веса (Уг, Уг). (Обсуждение других возможностей
можно найти в работе [441].)
Недавние эксперименты по фоторождению А-мезонов, как и теоретическая
интерпретация энергий связи гиперфрагментов, но-видимому, указывают на
то, что взаимодействие А-мезонов с барионами несколько слабее (константа
связи ~1) взаимодействия я-мезонов с нуклонами (для которого константа
связи G такова, что G2/'4л ~15). В соответствии с этим Гелл-Манн [313] и
Швингер [723] предложили разделить сильные взаимодействия на два класса:
взаимодействия промежуточной силы, состоящие из А-м е 301 г- б а р но ш i
нх взаимодействий, и очень сильные, или я-мезонные, взаимодействия. В
соответствии со свойством, присущим известным взаимодействиям (чем
сильнее взаимодействие, тем большим числом симметрий оно обладает), Гелл-
Манн и Швингер независимо постулировали более глубокое, чем зарядовая
независимость, свойство симметрии для очень сильных взаимодействий,
которое они назвали «глобальной симметрией». Глобальная симметрия
означает, что если пренебречь я-мезонными взаимодействиями, то барионы
будут образовывать вырожденный мульти-плет, все члены которого имеют одну
и ту же массу и одинаковые взаимо-. действия с я-мезонамн. Таким образом,
предполагается, что в пренебрежении А-мезонными взаимодействиями я-мезон-
барионные взаимодействия описываются лагранжианом вида
= g (Мту6 -N + Ёту5 • S + Лу62 + ?у5Л + IS X y5S]) - я. (10.107)-
!) В настоящее время количество экспериментальных данных по
частицеподобным состояниям резко возросло. После открытия я°-мезопа
(масса 550 Мэе) это место следует, по-видимому, считать уже занятым, так
как я°-мезои имеет подходящие кваптовые числа (изоспип Т = 0, спнн-
четиость 0') и распадается только посредством электромагнитных
взаимодействий па три я-мезона и на два у-кванта.— Прим. ред.
286
Гл. 10. Взаимодействие между полями
Затем утверждается, что за наблюдаемое расщепление масс барионов
ответственно взаимодействие с Х-мезонами.
Дальнейшее детальное рассмотрение математического описания сильных
взаимодействий увело бы нас слишком далеко. В заключение этого параграфа
мы сделаем два замечания о сильных взаимодействиях. Первое из них
относится к мотивировке попыток ввести «глобальное» взаимодействие, а
второе касается ограничений такой схемы.
Происхождение этой мотивировки связано с замечанием Вигнера [861] об
аналогии между электрическим. и барионным зарядами и об аналогии между
сохранением электрического заряда и сохранением барион-ного заряда (т. е.
сохранением числа тяжелых частиц). Вигнер высказал мысль, что мезонное
поле играет такую же роль по отношению к барион-ному заряду, какую играет
электромагнитное поле по отношению к электрическому заряду. Иначе говоря,
точно так же как электромагнитное поле «приводит к различиям» между
электрически заряженными и нейтральными частицами, мезонное поле приводит
к различиям между барионами и «легкими» частицами и непосредственно
взаимодействует только с барионами. Проводя эту аналогию дальше, мы могли
бы ожидать, что как при электромагнитных взаимодействиях, при которых все
частицы с одинаковым зарядом взаимодействуют одним и тем же образом с
