Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
положительна, а электрона - отрицательна. Следовательно, спиральность ц+
отрицательна. В распаде тс+->p,++v мюон и электрон разлетаются в
противоположных направлениях и не уносят орбитального момента. Отсюда
следует, что спиральнвссь
Нейтрино
339
нейтрино отрицательна. Таким образом, данные по спиральности нейтрино,
испускаемых в ядерном (i-распаде и в распадах я-ц-е, находятся в
блестящем согласии.
§ 18. РАСПАДЫ л-е
Гипотеза о существовании пиона была первоначально введена Юкавой для
объяснения сильного, но короткодействующего взаимодействия между
нуклонами. Поэтому, естественно ожидать, что положительный пион может
виртуально превратиться в пару из протона и антинейтрона
я+-> р + п,
которая в свою очередь преобразуется согласно схеме
р + п -> е* -f v
или
p + n->\i+ + v
(фиг. 9). Таким образом, я+-мезон должен распадаться двумя путями:
я+ -> е+ + v,
или
п+ ->\l+ + V.
При вычислении вероятностей распадов я-ц или я-е эти процессы
рассматриваются как два последовательных перехода: первый переход типа
Юкавы, а второй - аналогичен захвату лептона. Суммирование по
промежуточным состояниям приводит к возникновению бесконечностей, которые
приходится исключать обычной процедурой обрезания. Поэтому оценка
вероятностей распадов носит очень приближенный характер.
Неопределенность, однако, устраняется, если взять отношение вероятностей
этих двух распадов, поскольку приводящие к затруднениям расходящиеся
члены совершенно одинаковы в обоих процессах распада. В аксиально-
векторном варианте взаимодействия отношение вероятностей распадов
оказывается равным [118]
(гг+ g+4-лЛ тК 1 - тЦт*)2
ИА= + /Г\ =-Т7!--------ГтАт*^1*3-10 (69)
(Я+-*1А+-И) m?(l -2)i V /
во всех порядках по сильному взаимодействию пион - нуклон.
22*
340
By Цаянь-сюн
Распад я-е, конечно, очень редок по сравнению с распадом я-\i. В течение
долгого времени его поиски не давали никаких результатов. Эксперимент,
казалось, указывал, что отношение вероятностей распадов я+--и я+->p,+ -j-
v существенно меньше 1СГ5. Пока в ядерном (i-взаимодействии
господствовали варианты S и Т, отсутствие я-е-распада не слишком
беспокоило физиков. Из псевдоскалярного пионного поля
я*-*п,р --tt\v
и
я^-*-п, р -9~e*,v
Фиг. 9. Диаграммы Фейнмана распадов я+ -> е+ и я+ - > рЛ
можно составить только два из пяти ^-взаимодействий (А и Р) и один
четырехвектор, соответствующий нелокальному характеру промежуточного
состояния. Таким' образом, только варианты А и Р могут приводить к
распаду псевдоскалярного пиона, остальные три варианта (Sf V, Т)
запрещены. Если в (i-распаде нет взаимодействий А и Р, то распад я+-
>e++v, конечно, запрещен.
Однако, когда эксперимент подтвердил теорию универсального взаимодействия
Ферми, отсутствие я- е-распада стало предметом серьезного беспокойства.
Обнаружение вскоре этого распада [119-212] явилось триумфом
универсального F--Л-взаимодействия. С тех пор отношение вероятностей
распадов я - е и я - \х было измерено в ряде лабораторий с не очень
большой точностью. Результаты варьировали от 1,3-10~4 до 1,4* 10~4, что
хорошо согласуется с теоретическим предсказанием 1,34* 10 4. Если бы
распад я - е был обнаружен.еще в первых экспериментах и с правильным
отношением вероятностей я - е к я - \х, то это, пожалуй, вызвало бы
сомнения в справедливости выбора взаимодействий S и Т в ядерном (i-
распаде.
Нейтрино
341
В псевдоскалярном варианте отношение вероятностей этих распадов
представляет собой не что иное как отношение плотностей энергии в фазовом
пространстве и равно
т ^ e* + v) , ml-ml у
Как показали Трейман и Уайлд [122], из экспериментальных данных по
относительной частоте двух типов распада можно получить следующую оценку:
|СР|<-9-|Сл|^5.10-'|Сл|. (71)
Псевдоскалярное взаимодействие, таким образом, пренебрежимо мало.
§ 19. РАСПАДЫ K-\L- e
Распады К- ц - е сходны с распадами я - (л - е (см. фиг. 8, б). Если
закон сохранения лептонов выполняется, то в обоих случаях испускаются
одни и те же нейтрино. Следовательно, должны быть одинаковы и угловые
распределения электронов по отношению к направлению движения мюона.
Эксперимент [123] подтвердил это предсказание, что явилось еще одним
свидетельством в пользу закона сохранения лептонов.
§ 20. НЕСОХРАНЕНИЕ ЧЕТНОСТИ В РАСПАДАХ СТРАННЫХ ЧАСТИЦ
Важно и интересно знать, связано ли несохранение четности в слабых
взаимодействиях лишь с теми процессами, в которых участвует нейтрино. Как
известно, именно кажущееся нарушение закона сохранения четности в распаде
-мезонов положило начало исследованию всего круга вопросов.
° О
В этой связи изучался распад Л->я + р, причем частица Л
возникала в реакции я" + р->Л + К. Несохранение четности приводило к
тому, что среднее значение псевдоскаляра Pout-(Pin X рХ) оказывалось
отличным от нуля [124, 125]. В результате возникала асимметрия верх - низ
(фиг. 10). Отклонение от закона сохранения четности и здесь достигает
максимальной величины. Свалить вину на нейтрино здесь никак нельзя,
