Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум --> Первая десятка "Русского переплета" Темы дня:

Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад?

| Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?

странности и проблема разности масс Am^s стимулировали развитие гипотезы о существовании с-кварка (см. ниже), предсказание его свойств и поиски механизма, объясняющего указанные явления. Физика К-м. оказалась очень важной для проверки разл. гипотез, касающихся сильного взаимодействия, прежде всего ££/(3)-симметрии, гипотезы частично сохраняющегося аксиального тока (см. Аксиального тока частичное сохранение], алгебры токае, кварковых моделей адро-вов. Справедливость большинства этих гипотез, казавшихся ранее разрозненными предположениями _t следует, как стало ясным, из квантовой хромодинамики и кварковой структуры адроиов.
Сильное взаимодействие К-м, Наличие странного кварка в составе К-м. определяет специфику их сильного взаимодействия. При взаимодействиях нестраппых частиц (нуклонов, пионов) К-м. рождаются, как отмечались, ассоциативно с гипероками или друг с другом, так чтобы сохранялось суммарное значение странности S~0. Напр., возможны реакции:
я-р≈-K + Z-, К°Л, S-K + K⁰,
Бикают в этих процессах в основном благодаря аннигиляции и и -*- у -*- |A ⁺ Ji~, и их сравнение показывает, что при одинаковых импульсах л~- и К "-мезонов и,-кварк в К~ нес╦т меньший импульс, чем в пионе.
В 1971 на ускорителе ИФВЭ (Серпухов) было обнаружено, что, начиная с энергий 17 ≈ 20 ГэВ, полное сечение взаимодействия К+ с нуклонами медленно растет с увеличением энергии столкновения 6' (т, ы. Серпуховским эффект). Последующие исследования покачали, что замеченный для К⁺-мезонов рост сечения с энергией имеет универсальный характер дли всех адронов и совместим с асимптотич, законом а~1п²£.
Слабое взаимодействие К-м. Распады К-м. происходят благодаря слабому взаимодействию заряженного тока (us] с заряж, лептопными токами (ev_e), (fiv^) (вызывающему лептонные К_г2- и полулептогшые К/₈-, К(₄-распады) и взаимодействию тока (us) с током (dti) (вызывающему ыелептонные распады К_пз, К ля) (табл.)*
Наиболее вероятные распады К-мезонов
и т. д. (с любым числом пионов, допускаемым законами
сохранения), но не наблюдается реакция я~ру*" 2 + К~. Благодаря тому, что К⁺, К^и могут рождаться
ассоциативно с гипсронами, а К", К" ≈ только к парах с К ⁺ , KO (или с антигиперонами, сечения рождения к-рых при взаимодействии нуклонов значительно меньше, чем гиперонов), относит, выход К ⁺ , К" оказывается существенно большим, чем для К", К°. При энергиях ~ 10^а ГэВ выход К + -мезонов составляет (15≈20%) по отношению к л⁺-мезонам, в то время как выход К~ ≈ (3 ≈ 5)% по отношению к я "-мезонам. С ростом энергии столкновения раст╦т относит, доля ассоциативного рождения К и К и соответственно уменьшается различие выходов К⁺- п К ^-мезонов. То, что выход К-м. даже при высоких энергиях столкновения меньше выхода пионов, связано с нарушением S V (3)~ симметрии по ароматам (и_т d_T s) кварков: сечение рождения пар более тяжелых кварков (s s) в 2≈3 раза подавлено по сравнению с рождением пар л╦гких кварков
(л и и d d).
Отрицат. странность К~-, К°-мезонов обусловливает интенсивное рождение гиперонов при взаимодействии
К~, К° с нуклонами, напр., в реакциях:
К-р≈*Лл«, 2-'л-, 2-я+, Э-К + , Q-K + KO;
L i ^ ' * ' г
К°р≈>-Лл ⁺ , 2^л° и т. д.
При этом Л-, 2-гппероны, образующиеся в двухчастичных реакциях, с большой вероятностью летят в системе центра инерции сталкивающихся частиц в направлении движения нуклона (т. с. образуются сравнительно медленными в лаб. системе). Это приводит к значительной вероятности образования еиперядер в пучках К~. Полное сечение взаимодействия К-м, с нуклонами при энергиях ~10² ГэВ составляет ок. 20 мбарн, что примерно на 6≈7 мбарн меньше сечения взаимодействия пионов с нуклонами при той же энергии. В модели кварков этот факт интерпретируется как уменьшение сечения взаимодействия s-кварка по сравнению с сечениями взаимодействия и-, d-кварков (по закону
о ~ /Гс(г\ где m_q ≈ конституентиая масса кварка q). Такая интерпретация качественно согласуется с измеренными полными сечениями взаимодействия с нуклонами гиперонов, а также //ip-Частиц,
Из-за различия в массах s- и и-, d-кварков s-кварк в К-м. высокой энергии нес╦т в среднем большую долю импульса, чем и- или d-кварк. Это подтверждается экспериментально в процессах рождения лептонных пар в пучках л~ нК~,л~р-*-ц. ⁺ р,~ХиК-р -vn^T|j.~X, где X ≈ совокупность адронов. Лептонные пары воз-

,
v_e и запрещает распады
t~u, ⁺ v , n~e⁺v_e. Оно проверено экспериментально с точностью до 2%, Правило Д/ = 1/₂ в полулептопыых распадах приводит к соотношениям между вероятностями распадов Г:
Г(К
±
i
^4 г (К*
2
(v/ ≈ соответствующее лептону I нейтрино).
Поскольку ток (us) входит в электрослабое взаимодействие с фактором sin $_с (где -О_с ≈ Кабаббо угол, sin Oc*« ^0,21), матричные элементы лептонных и пол улей-тонных распадов К-м., K-»^V;_T nlV[, подавлены по сравнению с соответствующими матричными элементами
распадов пионов л -*∙ h>/, n⁼ -> n^l]l^vi(v[) множителем tg{l_c. В чисто лептонных распадах К-м., происходящих за счет аксиальной части слабого тока, нарушение 5£/(3}-симметрии по ароматам кварков приводит к изменению фактора подавления слабого тока с изменением странности на 20≈25%, в то время как для полу-лептонных распадов К-м., происходящих за сч╦т век-Topiioii части слабого тока, влияние эффектов нарушения ££/{3)-симметрии на угол Каииббо существенно меньше [согласно т. и. теореме Адемолло ≈ Гатто (М. Ademollo, R, Gatto^ 1969}_t поправки первого порядка по нарушению 5£/(3)-симметрии к векторным вершинам взаимодействия обращаются и нуль]. Рае-пади К^±-?-^^± Vy, (Vju)_t составляющие ок. 63% распадов заряж. К-м,, являются (наряду с распадами л-^v) одним из гл. источников мюонов и мюонных нейтрино, возникающих от взаимодействия первичных КОСАГНЧ.
-О
X О г>
ш
385
25 Физическая энциклопедия, т. 2