Cтраница 2
Наблюдаемые величины компонент магнитного момента мюона в направлении магнитного поля равны ( 1 0015 0 00002) мюонных магнетона Бора. Мюонный магнетон Бора равен магнетону Бора, умноженному на отношение массы электрона к массе мюона. Идентичность этого значения соответствующему значению для электрона показывает близкое сходство структур мюона и электрона, а приближение обоих значений к единице убедительно свидетельствует о том, что их структура проще, чем протона и нейтрона. [16]
Появляется искушение отождествить эти состояния с соответствующими мюонны-ми состояниями, так чтобы сохранение мюонного числа iu, упоминавшееся в гл. Это предположение - чисто спекулятивное, конечно, - делает еще более загадочным происхождение массы мюона. [17]
Отрицательный мюон ( ц-мезон) - это частица, заряд которой равен заряду электрона, а масса в 207 раз тяжелее массы электрона. При торможении в веществе отрицательный мюон может быть захвачен ядром какого-нибудь атома и заместить один из вращающихся вокруг ядра электронов, образовав мезоатом. Так как масса мюона велика, то размер его орбиты во много раз меньше размеров орбит атомных электронов; например, для тяжелых ядер орбита мюона, соответствующая его наинизшему энергетическому состоянию, даже находится внутри ядра. [18]
Отрицательный мюон ( ( г-мезон) - это частица, заряд которой равен заряду электрона, а масса в 207 раз тяжелее массы электрона. При торможении в веществе отрицательный мюон может быть захвачен ядром какого-нибудь атома и заместить один из вращающихся вокруг ядра элект - ронов, образовав мезоатом. Так как масса мюона велика, то размер его орбиты во много раз меньше размеров орбит атомных электронов, например, для тяжелых ядер орбита мюона, соответствующая его наинизшему энергетическому состоянию, даже находится внутри ядра. Мюон взаимодействует с ядерным веществом с помощью не ядерных сил, а электрических, причем ядро им воспринимается как равномерно заряженный шар. [19]
С-оболочки имеет порядок 10 - 8 - 1СГ10 см. Радиус / С-оболочки уменьшается при переходе к тяжелым ядрам, для которых соответственно увеличивается вероятность / С-захвата. Для тяжелых ядер, перегруженных протонами, обычно основным ( 3-процессом является электронный захват. VII, § 8 мы рассмотрим аналогичный электронному захвату процесс захвата ядром более тяжелой, чем электрон, частицы - мюона. Пока отметим только, что поскольку масса мюона в двести раз больше электронной, радиус его / С-орбиты соответственно в двести раз меньше г0, что приводит к возрастанию вероятности захвата на семь порядков. Вероятность / С-захвата определяется двумя факторами: во-первых, вероятностью нахождения электрона внутри ядра и, во-вторых, вероятностью поглощения электрона ядром. Наибольшей вероятностью нахождения внутри ядра обладает электрон / С-оболочки. Поэтому наиболее часто ядром захватываются именно / С-электроны. Орбитальный момент / С-электрона равняется нулю. [20]
Радиус / ( - оболочки уменьшается при переходе к тяжелым ядрам, для которых соответственно увеличивается вероятность / ( - захвата. Для тяжелых ядер, перегруженных протонами, обычно основным р-процессом является электронный захват. VII, § 8 мы рассмотрим аналогичный электронному захвату процесс захвата ядром более тяжелой, чем электрон, частицы - мюона. Пока отметим только, что поскольку масса мюона в двести раз больше электронной, радиус его / ( - орбиты соответственно в двести раз меньше г0, что приводит к возрастанию вероятности захвата на семь порядков. Вероятность / ( - захвата определяется двумя факторами: во-первых, вероятностью нахождения электрона внутри ядра и, во-вторых, вероятностью поглощения электрона ядром. Наибольшей вероятностью нахождения внутри ядра обладает электрон / ( - оболочки. Поэтому наиболее часто ядром захватываются именно / ( - электроны. Орбитальный момент / ( - электрона равняется нулю. [21]
Естественно в качестве первого приближения построить теорию, в которой та или иная указанная симметрия является точной. Известно, как нужно строить лагранжиан ( выражение, варьированием которого получаются уравнения полей и частиц) для того, чтобы получить уравнения с данными свойствами симметрии. Лагранжиан может быть СР-инвариантным или соответствовать теории, в которой равны нулю все массы - электрона, мюона и нейтрино. Но в действительности известно, что симметрия не является точной: нарушается СР-инвариантность в некоторых процессах, масса мюона не равна массе электрона и не равна нулю. Должны ли мы отказываться от идеализированного лагранжиана. Идея нарушенной симметрии заключается в том, что сохраняется симметрия лагранжиана, симметрия идеализированной теории, но подбирается такая функциональная зависимость, при которой несимметричное решение является устойчивым. [22]
При распаде заряженных пионов образуются новые частицы - мю-оны или - мезоны ( открыты К. Положительно заряженные г - мезоны образуются при распаде п - мезонов, а отрицательные ц - - мезоны - при распаде я - - мезонов. Нейтральные л - мезоны при распаде превращаются в два очень жестких фотона. Масса мюона равна 207 массам электрона. Благодаря большой проникающей способности, мюоны свободно проходят сквозь земную атмосферу и могут быть зарегистрированы на дне глубоких озер. Они составляют так называемую жесткую компоненту космических лучей. Мюоны не принимают участия в ядерных реакциях - после потери энергии на ионизацию они распадаются на другие частицы. Продолжительность жизни мюонов равна нескольким микросекундам. [23]
Масса покоя мюонов превышает в 206 76 раза массу электрона. Среднее время существования мюона - 2 2 - 10-вс; схема их распада указана выше. В электронной оболочке некоторых атомов ( фосфора и др.) удается один электрон заменить отрицательным мюоном. Полученный мезоатом может излучать фотоны, соответствующие переходу мюона из верхних орбит на нижние. Энергия фотонов зависит от массы мюона, благодаря чему открылась еще одна ( и очень точная) возможность измерения массы мюона. [24]