Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Гл. XXVI. Новые достижения в физике элементарных частиц
Рис. 424. Образование и распад очарованных D 0 и D 0 -мезонов. На рисунке показаны две фотографии событий парного образо- вания очарованных частиц в реакции π − + p → D 0 + D 0 (дру- гие частицы) в пузырьковых камерах с высоким пространственным разрешением. D 0
∼ 10 −12 с и про- летают расстояния в несколько мм. Зарегистрированы их распады D 0
− + π
+ + π
+ + π
− и D 0 → K
+ + π
− . Вверху справа и внизу приведены схемы соответствующих событии разрешением. На этих снимках наблюдается парное образование очарованных частиц — D 0 -мезона и D 0 -мезона — в сопровожде- нии других адронов (в основном π-мезонов): π − + p → D 0 + D 0 + (другие частицы). (241.5) Гл. XXVI. Новые достижения в физике элементарных частиц 633
С точки зрения кварковой модели реакция сводится к образо- ванию некоторого количества кварк-антикварковых пар (в том числе и пары c c-кварков), которые затем группируются в D 0 -
D 0 -мезоны и в дополнительные адроны. Вообще надо отме- тить, что при высоких энергиях в процессах соударений может наблюдаться образование очень большого числа кварк-антиквар- ковых пар, которые проявляются затем во множественном обра- зовании адронов. Одно из таких событий, полученное на встреч- ных пучках протонов и антипротонов при огромной доступной энергии 540 ГэВ, уже приводилось на рис. 423. Кварковые ароматы не являются строго сохраняющимися квантовыми числами, и они могут меняться в слабых взаимо- действиях. Слабые распады адронов поэтому обусловлены пе- реходами кварков с одними ароматами в кварки с другими ароматами (см. § 239, пункт 5). Например, наблюдается распад странных Λ-гиперонов по каналу Λ → p + π − (см. фотографию на рис. 419). Этот процесс на языке кварковой модели может быть описан в два этапа. Слабые взаимодействия приводят к пе- реходу s → u, в котором s-кварк превращается в u-кварк с дру- гим ароматом. Происходит также «слабое» образование кварк-ан- тикварковой пары d u с разными ароматами кварков 1 ). Таким образом, первый этап гиперонного распада сводится к «слабому» переходу s → u + d + u. Затем, на втором этапе, благодаря уже сильным взаимодействиям, происходит перегруппировка кварков с образованием двух адронов — протона и π − -мезона: [uds] I этап
−−−−−→ «слабый»
переход s→ud
u udud
u II этап
−−−−−−−→ сильные
взаимодействия [uud
p ] + [ ud π − ]. (241.6)
Этот пример показывает, что сильные взаимодействия также иг- рают определенную роль в слабых распадах адронов, осуществ- ляя образование сильновзаимодействующих частиц в конечном состоянии. Однако в основе таких слабых распадов лежит сла- бый процесс, вызывающий превращения начальных кварков. В заключение рассмотрим еще β-распад нейтронов n → → p + e
− + ν
e , о котором уже не раз говорилось (см. §§ 230, 233). Слабые взаимодействия вызывают здесь переход d-кварка 1 ) Подчеркнем еще раз принципиальное отличие этого процесса от сильных взаимодействий, где может происходить только рождение кварк-антикварковых пар с противоположными по знаку значениями одного и того же аромата. 634 Гл. XXVI. Новые достижения в физике элементарных частиц в u-кварк с образованием лептонов e − и
e : d → u + e − + ν e , [udd n ] → [uud p ] + e − + ν
e . (241.7) Слабые силы, как видно из этого примера, изменяют индиви- дуальность не только кварков, но и лептонов, образуя пару лептонов разных типов (о лептонах подробнее будет сказано в следующем параграфе). жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|