Зарядовая независимость - ядерная сила
Cтраница 2
Как показали расчеты, для зарядовой независимости ядерных сил необходимо, чтобы взаимодействие нуклонов сзаряженными я - мезона-ми было одинаковым независимо от знака заряда мезона. Если бы в ядре отсутствовали электромагнитные взаимодействия и единственным взаимодействием было бы я-мезонное, ядерное взаимодействие то зарядовая независимость ядерных сил привела бы к о д и н а к о в ы м значениям масс нуклонов ( протона и нейтрона) и одинаковым значениям масс всех я-мезонов. Различие в массах нуклонов и соответственно я-мезонов возникает за счет наличия помимо ядерного еще электромагнитного взаимодействия, обусловленного зарядом частиц. Энергия взаимодействующих заряженных частиц отлична от энергии нейтральных частиц. Вследствие этого и массы покоя заряженных и нейтральных частиц оказываются различными. Подобно тому, как учет влияния спина на энергию электронов в атоме приводит к расщеплению энергетических уровней электронов ( см. § 14.7), учет добавок электромагнитного взаимодействия к ядерному приводит к тому, что двойное состояние нуклона ( протонно-нейтронное) расщепляется на два различных состояния по массам покоя - массы частиц п и р оказываются различными. [16]
Как показали расчеты, для зарядовой независимости ядерных сил необходимо, чтобы взаимодействие нуклонов сзаряженными я - мезона-ми было одинаковым независимо от знака заряда мезона. Если бы в ядре отсутствовали электромагнитные взаимодействия и единственным взаимодействием было бы я-мезонное, ядерное взаимодействие то зарядовая независимость ядерных сил привела бы кодинаковым значениям масс нуклонов ( протона и нейтрона) и одинаковым значениям масс всех я-мезонов. Различие в массах нуклонов и соответственно л-мезонов возникает за счет наличия помимо ядерного еще электромагнитного взаимодействия, обусловленного зарядом частиц. Энергия взаимодействующих заряженных частиц отлична от энергии нейтральных частиц. Вследствие этого и массы покоя заряженных и нейтральных частиц оказываются различными. Подобно тому, как учет влияния спина на энергию электронов в атоме приводит к расщеплению энергетических уровней электронов ( см. § 14.7), учет добавок электромагнитного взаимодействия к ядерному приводит к тому, что двойное состояние нуклона ( протонно-нейтронное) расщепляется на два различных состояния по массам покоя - массы частиц J / г и 1р оказываются различными. [17]
Это предположение называется гипотезой о зарядовой независимости ядерных сил. [18]
Как показали расчеты, для зарядовой независимости ядерных сил необходимо, чтобы взаимодействие нуклонов с заряженными я - - мезонами было одинаковым независимо от знака заряда мезона. Если бы п ядре отсутствовали электромагнитные взаимодействия и единственным взаимодействием было бы я-мезонное, ядерное взаимодействие, то зарядовая независимость ядерных сил привела бы к одинаковым значениям масс нуклонов ( протона и нейтрона) и одинаковым значениям масс всех я-мезонов. Различие в массах нуклонов и соответственно я-мезонов возникает за счет наличия, помимо ядерного, еще электромагнитного взаимодействия, обусловленного зарядом частиц. Энергии взаимодействующих заряженных частиц отличны от энергии нейтральных частиц. Вследствие этого и массы покоя заряженных и нейтральных частиц оказываются различными. Подобно тому, как учет влияния спина на энергию электронов в атоме приводит к расщеплению энергетических уровней электронов ( см. § 14.7), учет добавок электромагнитного взаимодействия к ядерному приводит к тому, что двойное состояние нуклона ( протонно-нейтронное) расщепляется на два различных состояния по массам покоя - массы частиц п1 и jp1 оказываются различными. [19]
Как показали расчеты, для зарядовой независимости ядерных сил необходимо, чтобы взаимодействие нуклонов с заряженными пионами было одинаковым независимо от знака заряда пиона. Если бы в ядре отсутствовали электромагнитные взаимодействия и единственным взаимодействием было п-мезонное, ядерное взаимодействие, то зарядовая независимость ядерных сил привела бы к оДи - наковым значениям масс нуклонов ( протона и нейтрона) и одинаковым значениям масс всех пионов. Различие в массах нуклонов и соответственно пионов возникает за счет наличия, помимо ядерного, еще электромагнитного, взаимодействия, обусловленного зарядом частиц. Энергии взаимодействующих заряженных частиц отличны от энергий нейтральных частиц. Вследствие этого и массы покоя заряженных и нейтральных § частиц оказываются различными. [20]
Открытие нейтральных мезонов х и факт зарядовой независимости ядерных сил, который в настоящее время согласуется со всеми ядерными данными, дали основания применению симметричной мезонной теории ( Кеммер, 1939 г.), согласно которой в переносе сил участвуют как положительные и отрицательные, так. В этой теории существуют как силы взаимодействия нейтронов с нейтронами, так и протонов с протонами, причем они равны друг другу. [21]
 |
Спектры низших состояний зеркальных ядер изотопов углерода С 3 и азота 7N13. [22] |
Одинаковость ядерных взаимодействий для протона и нейтрона носит название зарядовой независимости ядерных сил. [23]
В связи с этим возникает необходимость ввести удобный способ описания зарядовой независимости ядерных сил, пригодный для любых проявлений сильного взаимодействия. [24]
Эксперименты не дают указаний на существование бинейтрона и согласуются с гипотезой зарядовой независимости ядерных сил, согласно к-рой взаимодействие п - п должно совпадать с, взаимодействием р - р и взаимодействием u - [ IB синглетном состоянии. [25]
Гипотеза эта представляет очень большой интерес, так как в случае ее справедливости зарядовая независимость ядерных сил должна обнаруживаться в самых разнообразных явлениях, имеющих отношение к сильным взаимодействиям. Поэтому очень важно обосновать эту гипотезу экспериментально. Заметим, что существование зарядовых мультиплетов среди ядер-изобар, конечно, можно рассматривать как одно из многочисленных следствий этой гипотезы. [26]
При детальном рассмотрении ( см. § 70) оказывается, что гипотеза о зарядовой независимости ядерных сил подтверждается экспериментально как в опытах по непосредственному сравнению элементарных ( р - р) -, ( п - п) - и ( п - р) - взаимодействий, так и в опытах по проверке многочисленных следствий этой гипотезы. [27]
Совпадение максимумов, наблюдаемых в процессах фоторождении и рассеяния, прекрасно согласуется с гипотезой зарядовой независимости ядерных сил, согласно к-рой взаимодействие происходит одинаково в любой системе, принадлежащей одному и тому же изотоиич. [28]
Понятие об изотопическом спине, или изоспине, было введено Гейзенбергом для описания свойств нейтрона и протона и их взаимодействий в связи с зарядовой независимостью ядерных сил. В дальнейшем было выяснено, что изоспиновой симметрией обладает и взаимодействие нуклонов с пионами. По мере открытия новых сильно взаимодействующих частиц - сначала странных частиц, а затем резонансов - концепция изоспина приобретала все большую общность, так как ( сильные) взаимодействия новых частиц также выказывали изоспиновую инвариантность. Это привело к убеждению, что изоспиновая симметрия является универсальным свойством сильных взаимодействий. [29]
Тождественность ( р-р) -, ( п - р) - и ( п - п) - взаимодействий в одинаковых состояниях называется зарядовой независимостью ядерных сил. [30]
Страницы: 1 2 3 4