Cтраница 3
В этих случаях частица равнозначна античастице. Античастицы обычно обозначаются символом частицы с добавлением вверху черточки или волнистой линии. Некоторые античастицы имеют свои обозначения: позитрон, отрицательный пион и др. Все элементарные частицы по своим свойствам разбиты на 4 подгруппы: фотоны, лептоны, мезоны и барионы. [31]
Так как энергия связи в дейтроне аномально мала и так как нейтрон дейтрона 90 % времени находится вообще вне поля действия сил со стороны протона ( см. гл. Электрический форм-фактор пиона был измерен в экспериментах, в которых пучок отрицательных пионов с энергией 100 ГэВ рассеивался на атомных электронах мишени. Рассеяние пучка тяжелых частиц на легких ( почти в 300 раз легче) частицах мишени очень невыгодно энергетически. Однако энергия 100 ГэВ настолько велика, что соответствующая энергия в СЦИ оказывается равной около 200 МэВ, что согласно (4.64) достаточно для определения среднеквадратичного радиуса пиона. [32]
При малых г плотность заряда и плотность магнитного момента примерно пропорциональны г. Распределение заряда в нейтроне оказывается всюду близким к нулю, хотя, казалось бы, за счет виртуальных распадов на протон и отрицательный пион в центре нейтрона должны преобладать положительные заряды, а на периферии - отрицательные. Плотность магнитного момента в нейтроне имеет такую же форму, как и в протоне. В 1977 г. группой советских и американских физиков был измерен среднеквадратичный радиус распределения электрического заряда в отрицательном пионе. [33]
И все же закон сохранения странности не является единственной причиной существования слабых распадов. Второй ( и последней) причиной является то, что нейтрино подвержены только слабым ( если не считать гравитационных) взаимодействиям. Поэтому, если распад даже с сохранением странности возможен только с участием нейтрино, то он будет слабым. Например, отрицательный пион имеет нулевую странность. Обе эти частицы имеют спин половина и тем самым уносят только полуцелый момент. Так как спин отрицательного пиона - целый, то наряду с мюоном ( или электроном) одним из продуктов его распада должна быть электрически нейтральная частица с полуцелым спином. Единственными легкими частицами, удовлетворяющими этому условию, являются нейтрино. [34]
Когда были открыты пионы, изотопический спин приобрел более широкое значение. Ядерные силы зарядово независимы, следовательно, пионы, являющиеся агентами связи, должны быть также зарядово независимы, и к ним также применимо понятие изотопического спина. Поскольку пион может иметь три значения заряда: плюс, минус и нуль, - то он составляет зарядовый триплет и, следовательно, изотопический спин пиона равен единице. Этим трем значениям зетовой составляющей изотопического спина отвечают положительный, нейтральный и отрицательный пион. [35]
Более сложным примером, также приведенным в табл. 25.4, является распад отрицательного каона. По экспериментальным данным эта частица распадается шестью различными способами. Пять из реакций ее распада приводят к образованию отрицательно заряженной частицы и одной или двух нейтральных частиц. Шестая реакция приводит к образованию положительно заряженной частицы, положительного пиона, и двух отрицательно заряженных частиц, отрицательных пионов. Таким образом, при всех этих шести реакциях соблюдается принцип сохранения электрического заряда. [36]
Более сложным примером, также приведенным в табл. 20.4, является распад отрицательного каона. По экспериментальным данным, эта частица распадается шестью разными способами. Пять из реакций ее распада приводят к образованию отрицательно заряженной частицы и одной или двух нейтральных частиц. Шестая реакция приводит к образованию положительно заряженной частицы, положительного пиона, и двух отрицательно заряженных частиц, отрицательных пионов. Таким образом, при всех этих шести реакциях соблюдается принцип сохранения электрического заряда. [37]
И все же закон сохранения странности не является единственной причиной существования слабых распадов. Второй ( и последней) причиной является то, что нейтрино подвержены только слабым ( если не считать гравитационных) взаимодействиям. Поэтому, если распад даже с сохранением странности возможен только с участием нейтрино, то он будет слабым. Например, отрицательный пион имеет нулевую странность. Обе эти частицы имеют спин половина и тем самым уносят только полуцелый момент. Так как спин отрицательного пиона - целый, то наряду с мюоном ( или электроном) одним из продуктов его распада должна быть электрически нейтральная частица с полуцелым спином. Единственными легкими частицами, удовлетворяющими этому условию, являются нейтрино. [38]