Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика. Физика элементарных частиц. Кузнецов С.И. - 133 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

133
ставляет м10
18−
). С другой стороны, адроны оказались более сложными
частицами. Эксперименты показали, что адроны обладают внутренней
структурой, и их обилие наводит на мысль, что адроны совсем не эле-
ментарны. Для решения этой проблемы М. Гелл-Манн и Г. Цвейг в
1963 г. Независимо друг от друга высказали идею, согласно которой все
известные адроны
не элементарны, а построены из трёх более фунда-
ментальных точечных объектов, называемых
кварками. Подобно леп-
тонам кварки представляют собой
истинно элементарные частицы.
Три «сорта» кварков были обозначены буквами
u (up – вверх),
d (down – вниз),
s (strange – странный).
Предполагается, что кварки имеют дробный электрический заряд
(равный 1/3 или 2/3 заряда электрона, т.е. меньше заряда, который
раньше считался минимальным). Все известные в то время адроны тео-
ретически можно было построить из кварков трёх видов:
u, d, s. Мезоны
состоят из сочетания кварк-антикварк. Например,
+
π -мезон представля-
ет собой пару
ud. Барионы состоят из трёх кварков. Например, нейтрон
n = ddu, а антипротон =
p
~
uud.
Вскоре после появления гипотезы кварков физики занялись поис-
ком этих частиц с дробным знаком. Хотя имеются новейшие экспери-
ментальные доказательства их существования, непосредственно обна-
ружить кварки не удалось. Было высказано предположение, что кварки
очень сильно связаны и не существуют в свободном состоянии (заклю-
чены в адронах).
В 1964 г. ряд физиков
высказали предположение о существовании
четвертого кварка. Они основывались на глубокой симметрии природы,
включая связь кварков и лептонов. Если существует (как считали в 60-х
годах) четыре лептона, то и кварков должно быть четыре.
Четвертый кварк получил название
очарованный. Его электриче-
ский заряд должен быть равен 2/3
е. Кроме того, этот кварк должен об-
ладать ещё одним свойством, отличающим его от трёх остальных квар-
ков. Это новое свойство, или квантовое число, было названо
очарова-
нием
. Предполагалось, что очарование ведёт себя подобно странности:
сохраняется в сильном и электромагнитном взаимодействии и не сохра-
няется в слабом взаимодействии. У нового очарованного кварка
с = +1, у его антикварка с = – 1.
Между тем до 1974 г. необходимости в очарованном кварке не
возникало. В этом году был открыт тяжёлый Ψ
/
J
-мезон: его масса
3100 МэВ. Для объяснения существования этого тяжёлого мезона и дру-

Страницы