Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 136 >> Следующая

порядка 10-23 с) - за счет сильного взаимодействия.
В 50-х годах физиков крайне озадачили численность и разнообразие
адронов. Но мало-помалу частицы удалось классифицировать по трем важным
характеристикам: массе, заряду и спину. Постепенно стали появляться
признаки порядка и выстраиваться четкая картина. Появились намеки на то,
что за кажущимся хаосом данных скрываются симметрии. Решающий шаг в
раскрытии тайны адронов был сделан в 1963 г., когда Марри Гелл-
96
Суперсила
Рис. 10. Адроны построены из кварков. Протон (слева) состоит из двух и-
кварков и одного d-кварка. Более легкий пион (справа) - это мезон,
состоящий из одною "-кварка II одного of-антикварка. Другие адроны
представляют собой всевозможные комбинации кварков.
Манн и Джордж Цвейг из Калифорнийского технологического института
предложили теорию кварков.
Основная идея этой теории очень проста. Все адроны построены из более
мелких частиц, называемых кварками. Кварки могут соединяться друг с
другом одним из двух возможных способов: либо тройками, либо парами
кварк-антикварк. Из трех кварков состоят сравнительно тяжелые частицы -
барионы, что означает "тяжелые частицы". Наиболее известны из барионов
нейтрон и протон. Более легкие пары кварк-антикварк образуют частицы,
получившие название мезоны - "промежуточные частицы". Выбор такого
наименования объясняется тем, что первые обнаруженные мезоны занимали по
массе промежуточное положение между электронами и протонами. Чтобы учесть
все известные тогда адроны, Гелл-Манн и Цвейг ввели три различных типа
("аромата") кварков, получивших довольно причудливые названия: и (от up -
верхний), d (от down - нижний) и s (от strange - странный). Допуская
возможность различных комбинаций ароматов, можно объяснить существование
большого числа адронов. Например, протон состоит из двух и- и одного d-
кварков (рис. 10), а нейтрон - из двух d-кварков и одного а-кварка.
Чтобы предложенная Гелл-Манном и Цвейгом теория оказалась действенной,
необходимо предположить, что кварки несут дробный электрический заряд.
Иначе говоря, они обладают зарядом, величина которого составляет либо
г/з" либо 2/з фундаментальной единицы - заряда электрона. Комбинация из
двух и трех кварков может иметь суммарный заряд, равный нулю или единице.
Все кварки имеют спин г/2, поэтому они относятся к фер-мионам. Массы
кварков не установлены столь точно, как массы других частиц, поскольку
энергия связи их в адроне сравнима с массами самих кварков. Однако
известно, что s-кварк тяжелее и- и d-кварков.
Внутри адронов кварки могут находиться в возбужденных состояниях, во
многом сходных с возбужденными состояниями
Мир субатомных частиц
97
атома, но со значительно большими энергиями. Избыток энергии, заключенный
в возбужденном адроне, настолько увеличивает его массу, что до создания
теории кварков физики ошибочно принимали возбужденные адроны за
совершенно иные частицы. Ныне установлено, что многие из казавшихся
различными адронов в действительности представляют собой лишь
возбужденные состояния одного и того же фундаментального набора кварков.
Как уже говорилось в гл. 5, кварки скрепляются между собой сильным
взаимодействием. Но они участвуют и в слабом взаимодействии. Слабое
взаимодействие может изменять аромат кварка. Именно так происходит распад
нейтрона. Один из d-кварков в нейтроне превращается в ы-кварк, а избыток
заряда уносит рождающийся одновременно электрон. Аналогичным образом,
изменяя аромат, слабое взаимодействие приводит к распаду и других
адроиов.
Существование s-кварков необходимо для построения так называемых
"странных" частиц - тяжелых адронов, открытых в начале 50-х годов.
Необычное поведение этих частиц, подсказавшее их название, состояло в
том, что они не могли распадаться за счет сильного взаимодействия, хотя
как сами, так и продукты их распада представляли собой адроны. Физики
ломали голову над тем, почему, если и материнские, и дочерние частицы
принадлежат к семейству адронов, сильное взаимодействие не вызывает их
распада. По какой-то причине эти адроны "предпочитали" гораздо менее
интенсивное слабое взаимодействие. Почему? Теория кварков естественным
образом решила эту загадку. Сильное взаимодействие не может изменять
аромат кварков - на это способно только слабое взаимодействие. А без
изменения аромата, сопровождающегося превращением s-кварка в и- или d-
кварк, распад невозможен.
В табл. 2 представлены различные возможные комбинации кварков с тремя
ароматами и указаны их названия (обычно просто греческая буква).
Многочисленные возбужденные состояния не приведены. То обстоятельство,
что из различных комбинаций трех основных частиц можно получить все
известные адроны, символизировало главный триумф теории кварков. Но
несмотря на этот успех, лишь через несколько лет удалось получить прямые
физические доказательства существования кварков.
Эти доказательства были получены в 1969 г. в серии исторических
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 136 >> Следующая