Курс физики . Страница 465 (Добавлена 2012-05-26 21:14)
9 (в том числе дробные электрические и барионные заряды). Самое удивительное (почти невероятное) свойство кварков связано с их электрическим зарядом, поскольку еще никто не находил частицы с дробным значением элементарного электрического заряда. Спин кварка равен ?, поскольку только из фермионов можно «сконструировать» как фермионы (нечетное число фермионов), так и бозоны (четное число фермионов).
Адроны строятся из кварков следующим образом: мезоны состоят из пары кварк ? антикварк, барионы ? из трех кварков (антибарион ? из трех антикварков). Так, например, пион ?+ имеет кварковую структуру , пион ?– — , каон К+ — , протон — uud, нейтрон — udd, ?+-гиперон — uus, ?0-гиперон — uds и т. д.
Во избежание трудностей со статистикой (некоторые бариоиы, например ?–-гиперон, состоят из трех одинаковых кварков (sss), что запрещено принципом Паули; см. ? 227) на данном этапе предполагают, что каждый кварк (антикварк) обладает специфической квантовой характеристикой — —цветом: ?желтым?, ?синим? и ?красным?. Тогда, если кварки имеют неодинаковую ?окраску?, принцип Паули не нарушается.
Углубленное изучение модели Гелл-Манна ? Цвейга, а также открытие в 1974 г. истинно нейтрального джей-пси-мезона (J/?) массой около 6000me со временем жизни примерно 10–20 с и спином, равным единице, привело к введению нового кварка — так называемого с-кварка и новой сохраняющейся величины — ?очарования? (от англ. charm).
Подобно странности и четности, очарование сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях, но не сохраняется в слабых. Закон сохранения очарования объясняет относительно долгое время жизни J/?-мезона. Основные характеристики с-кварка приведены в табл. 9.
Таблица 9
Частице J/? приписывается кварковая структура сс. Структура называется чармонием — атомоподобная система, напоминающая позитроний (связанная водородоподобная система, состоящая из электрона и позитрона, движущихся вокруг общего центра масс).
Кварковая модель оказалась весьма плодотворной, она позволила определить почти все основные квантовые числа адронов. Например, из этой модели, поскольку спин кварков равен ? следует целочисленный (нулевой) спин для мезонов и полуцелый ? для барионов в полном соответствии с экспериментом. Кроме того, эта модель позволила предсказать также и новые частицы, например ?–-гиперон. Однако при использовании этой модели возникают и трудности. Кварковая модель не позволяет, например, определить массу адронов, поскольку для этого необходимо знание динамики взаимодействия кварков и их масс, которые пока неизвестны.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|