1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185
Макеты страниц
11. СХЕМЫ СИЛЬНОЙ СВЯЗИПусть даны частицы — гипероны и мезоны, и мы знаем, что они участвуют в сильных взаимодействиях. Следующая задача состоит в том, чтобы установить, какие из них сильно связаны между собой и каким именно способом. Эти связи должны удовлетворять законам сохранения числа нуклонов, заряда, изотопического спина и странности, однако всех этих условий далеко недостаточно для того, чтобы определить связи полностью. В каких связях, например, участвует пион, кроме взаимодействий с нуклонами (8-1) и (8-2)? Есть ли это связь Модель Ферми—Янга.Как пример из сонма моделей, предложенных для объяснения сильных взаимодействий, я рассмотрю предложение Ферми и Янга.Допустим, что нейтрон и протон имеют заряд, аналогичный электрическому заряду, но одного и того же знака, что связывает их с векторным мезоном очень большой массы. Тогда Рис. 11-1. Рис. 11-2. Нейтрон Заметим, что для Мы получаем изотопический триплет. Другая комбинация может либо не быть связанной, либо иметь другую энергию, возможно, большую, и представлять новый мезон с изотопическим спином Для того чтобы получить остальные частицы, необходимо ввести по крайней мере еще одну «фундаментальную» частицу, несущую странность. Возьмем для этой цели Странность есть как раз число Я раскрою вам мою тайную мысль: невозможно указать, является ли частица «элементарной», или состоит из «элементарных» частиц. Другими словами, все схемы составных частиц будут давать эквивалентные результаты (если мы смогли бы рассчитать их), и нет способа найти различие между ними. Для системы, состоящей из частиц, массы которых велики по сравнению с полной энергией связи (ядра, атомы), имеет смысл говорить о составной системе и ее составных частях. Но когда энергия связи сравнима с массой свободной частицы, неправильно делать различие между составной и элементарными частицами. Каким образом более ясно сформулировать эту идею и как извлечь из нее практические следствия? Я не знаю. Детальные схемы сильных взаимодействий, предлагаемые на основе теоретических соображений, носят, как правило, спекулятивный характер. Мы опишем еще две из них. Одна, называемая глобальной симметрией, предложена Гелл-Манном [7]. Она исходит из того, что все гипероны имели бы одинаковую массу и были бы различными состояниями октета (мультиплета с восемью составляющими), если бы не было взаимодействий с Затем предполагается, что структура и интенсивность пионных взаимодействий не изменятся, если в связях (8-1), (8-2) пионов с Согласно другой идее пионы непосредственно взаимодействуют с вектором изотопического спина и эта связь ответственна за расщепление масс Относительные значения масс в этой схеме хорошо соответствуют наблюдаемым значениям. К сожалению, решающие опыты для проверки этой схемы еще не найдены. Существует большая экспериментальная программа по исследованию рождения каонов в ядерных соударениях, с помощью фотонов, и изучению взаимодействий этих мезонов с ядрами, и т. д. Но, строго между нами — теоретиками: Что мы будем делать со всеми этими данными? Мы не можем сделать ничего существенного. Перед нами стоит очень сложная задача, и требуется революционная идея, что-то подобное теории Эйнштейна. Возможно, что результаты всех этих опытов приведут к каким-то идиотским неожиданностям и окажется возможным вычислять все эффекты, исходя из одного простого правила. В этом случае то, что мы делаем сейчас, больше всего похоже на сложные модели, изобретенные в свое время для объяснения водородных спектров, которые, как оказалось позже, удовлетворяют очень простым закономерностям. И еще одно замечание по поводу сильных связей. Имеется прямое свидетельство того, что Дополнительные сведения о сильных связях могут быть извлечены из их сопоставления со слабыми взаимодействиями. Так, например, магнитные моменты и электромагнитные разности масс, так же как и относительные скорости различных процессов слабых распадов, могут дать информацию о структуре сильно взаимодействующих частиц. Однако теоретический анализ всех явлений, связанных с сильными взаимодействиями, чрезвычайно затруднен из-за нашей неспособности проводить количественные расчеты сильных связей.
|
Оглавление
|