- •1. Систематика частиц. Фундаментальные частицы.
- •2. Основные узлы фундаментальных взаимодействий.
- •3. Законы сохранения в мире частиц. Барионное и лептонное
- •Законы сохранения
- •4. Сильные взаимодействия. Адроны.
- •5. Кварки
- •Характеристики кварков
- •6. Кварковая структура легчайших барионов и мезонов
- •7. Кварковые атомы
Законы сохранения
|
|
|
1. |
Энергии E |
|
2. |
Импульса |
|
3. |
Момента количества движения |
универсальные |
4. |
Электрического заряда Q |
(выполняются во всех |
5. |
Барионного числа (заряда) B |
взаимодействиях) |
6. |
Лептонного числа (заряда) ,, |
|
7. |
Изоспина I выполняется только в сильном взаимодействии | |
|
Проекции изоспина I3 |
|
8. |
Четности P |
выполняются в сильном и |
9. |
Странности (Strangeness) S |
электромагнитном |
10. |
Очарования (Charm) C |
взаимодействиях |
11. |
Bottom B |
|
12. |
Top T |
|
Название этого квантового числа - от казавшегося странным поведения некоторых частиц, которые рождались только парами, а распадались по одиночке. Так наблюдались два процесса
p + - + Ko; (9.5)
0 + 0 = -1 + 1
p +-; (9.6)
-1 0 + 0
Первый из них - рождение частицы - происходит быстро (за время 10-23 сек), т.е. за счет сильного взаимодействия. Второй - распад - сравнительно медленно (за время 10-10 сек), за счет слабого взаимодействия. Таким образом, частица в первой реакции появляется только в паре с другой (Ko). Распадается же “вполне самостоятельно” с образованием тех же двух частиц p и -, столкновение которых приводит к появлению совместно с Ko. Существование двух обсуждаемых процессов можно объяснить введением нового квантового числа (странности S), которое равно нулю для p и -, -1 äëÿ è +1 äëÿ Ko. Если при этом предположить, что странность сохраняется в сильных взаимодействиях и не сохраняется в слабых, то процессы (9.5) и (9.6) получают объяснение (квантовые числа странности приведены под символами частиц в процессах (9.5) и (9.6)).
В заключение этого раздела сформулируем точное различие частицы и античастицы. При переходе от частицы к античастице (и наоборот) знак всех аддитивных квантовых чисел (имеющих смысл зарядов различного типа) меняется на противоположный, т.е.
меняют знак
|
Q, B, ,,, I3, S, C, B, T, а также магнитный момент частицы, т.к. он пропорционален электрическому заряду Q; |
не меняются
|
масса частицы, е¸ спин, изоспин I, величина магнитного момента, время жизни и способ распада частицы (с заменой всех частиц распада на античастицы). |
Так из (9.6) следует, что частица (антилямбда-гиперон) распадается следующим образом
(9.7)
+1 0+0
Цифры под символами античастиц в (9.7) - их квантовые числа странности. Электрический заряд антипротона (в единицах e) равен -1.
Если все аддитивные квантовые числа (заряды) частицы равны нулю, то такая частица тождественна своей античастице, т.е. ничем от не¸ не отличается. Подобные частицы называют “истинно нейтральными”. Примерами таких частиц являются - фотон (), o-мезон и Z-бозон.
Четность антифермиона противоположна четности фермиона. Четности бозона и антибозона совпадают.