Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
хорошие обзоры [56, 57J.
318
By Цзянъ-сюн
Следовательно,
th'A (1 ± Ye) t|>e = (1 + Yo) yAf- (44)-
Заметим, что во всех пяти вариантах появляется один и тот же множитель
(1+уб), коль скоро сделан соответствующий выбор в (43). Напишем
выражение, эрмитово-сопряженное к (43),
^iY^l+YsHe- (45)
При релятивистских энергиях ср>га0с2, влияние массы электрона по существу
незначительно. Мы уже показали, что при массе, равной нулю, 1/2(1+Y5)
является проекционным оператором на расстояние с продольной левой
поляризацией. Таким образом, во всех пяти вариантах возникают
левовинтовые электроны. Если (v/c)e<i 1, то предположение те = О больше
непригодно. В этом случае правая и левая компоненты электронной волновой
функции связаны друг с другом. Иными словами, (1 -j- УбУФе Уже не
является собственной функцией гамильтониана. Неприменим, очевидно, также
и сделанный выше вывод, основанный на равенстве ттге = 0. Физически
вполне ясно, что при скорости электрона, равной нулю, его поляризация
также обращается в нуль, поскольку в этом случае нет выделенного
направления импульса, с которым можно было бы связать спин.
Используя обычный метод проектирования конечных состояний электрона на
собственные состояния аер и вычисляя различные следы, можно получить
простое выражение для поляризации р^-частиц:
Поляризация = (ое-р) = •
Общее выражение для поляризации для комбинации всех вариантов таково:
(Поляризация)^ = 2 Re \(CsC'* - СуС'^)М)?
(СтСт* - САСл*)) Мот |2] [(! Cs I2 +1 Су |2 +1 C's |2 +1 Су |2) | МР |2 +
+ (|Ст|2+ | с А I2 + I с А I2 + I С'т |2)! Мот 12] (46)
Если мы положим С$= - C's, Ст = - С'т (левовинтовое антинейтрино) или Су
= Су, С а = С а (правовинтовое антинейтрино), то
(Поляризация)^ = Я1 . (47)
Нейтрино
31$
Первыми обнаружили продольную поляризацию в |3-рас-паде Фрауенфельдер и
его сотрудники [59]. Они использовали Со60 в качестве источника и
получили Р^ -~ , что хорошо
согласуется с данными по спиральности нейтрино, полученными из
эксперимента с поляризованным Со60. Последующие измерения поляризации в
чисто фермиевских переходах (Cl34, Ga66 [66]) и в переходах смешанного
типа (N13, Аи198 [53-55]) подтверждают сформулированное выше заключение о
спиральности нейтрино (левовинтовое нейтрино в вариантах V и А,
и правовинтовое - в вариантах S и Т,
= -Ys'M-
В настоящее время используются три основных метода [53-55] определения
поляризации электронов: 1) по кулоно-ву рассеянию на тяжелых ядрах
(моттовское рассеяние) [58-63]; 2) по круговой поляризации тормозного
излучения вперед или аннигйляционного излучения [63-67]; 3) по рассеянию
свободных электронов (мёллеровское рассеяние) [68-73]. Работая в
последние десятилетия с пучками поляризованных (3-частиц, физики были
настолько убеждены в существовании левоправой асимметрии, что даже не
пытались обнаружить ее на опыте1). Поляризационные эксперименты трудны и
требуют затраты большого количества времени. Имеется много источников
систематических ошибок (рассеяние назад, деполяризация, аппаратурная
асимметрия, поправки на экранирование и т. д.), которые с трудом
поддаются оценке. По-видимому, корректным будет утверждение, что в
области больших энергий v/c >0,6 поляризация равна примерно v/c с
точностью, не превышающей 10%. В области г;/с<0,6 результатов очень мало
и дальнейшие эксперименты представляются в высшей степени желательными.
0 Любопытно сопоставить следующие утверждения в книге Мотта и Месси [75]:
"Результаты последних экспериментов по рассеянию быстрых электронов,
источником которых были катодные лучи, хорошо согласуются с
предсказаниями теории". И на следующей странице: "Экспериментальные
данные, полученные с, различными источниками (3-лучей, плохо согласуются
между собой; можно думать, что расхождения в значительной мере исчезнут,
когда естественные источники радиоактивности будут заменены
искусственными источниками с контролируемой энергией испускаемых частиц".
См. также [74, 76].
320 By Цаянъ-сюн
§ 10. КОРРЕЛЯЦИЯ .р - у (КРУГОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ) Ц
Из измерений асимметрии (i-излучения поляризованных ядер следует, что
после (i-распада ядро должно оставаться частично поляризованным в
направлении вылета (i-частицы. Если непосредственно после (i-распада ядро
испускает у-квант, то последний должен обладать круговой поляризацией,
пропорциональной косинусу угла между (i-частицей и у-квантом. Корреляция
для наиболее часто встречающейся последовательности распадов
Разрешенный (3-переход 2ь-польное у-излучение
J ¦ -^ J ^ J
Р У
выражается формулой
W (0) = 1 -{- тA -j cos 0, (48)
где т -правая круговая поляризация, или
/>(0) = 4-^cose,
где т -левая круговая поляризация, взятая с обратным знаком, и
А=гтт {?"' [ ± Re <с*Ст ~ С*С'А) -
- ~ Im (С$С'А 4- С'Т*СА) ] | Мот |2 + ^Re(C*Cs +CT*Cs - CACv - CACv) ±
±glm(C2Cs + CA*Cs-C?Cy-Cr*Cy)] X
X IMF 11 Mot |} Jcbiijw) ' f i /->/'=/-1
l -7ТГ '-¦''-•'¦И
i) Cm. [53-55].
Нейтрино
321
Этим методом можно получить информацию такого же характера, как и по
