Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://observ.pereplet.ru/images/evgeny/sveta/For_focus/yadro/depni/l_win12.html
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Mon Oct 1 23:22:55 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п |
Слабые взаимоедйствия удобно изучать в реакциях с нейтрино - частицами, участвующими
только в слабых взаимодействиях или в распадах, запрещенных в сильныз и электромагнитных взаимодействиях.
Впервые экспериментально прямая регистрация антинейтрино была осуществлена в
опытах Райнеса и Коуэна. Наблюдались задержанные совпадения импульсов от аннигиляции позитрона ()
и радиационного захвата нейтрона кадмием.
 
В эксперименте 1962 г. было показано, что нейтрино и антинейтрино, рождающиеся
в распаде -мезонов не тождественны нейтрино и антинейтрино, образующимся в процессе
-распада.
Частица |
Масса, |
Время жизни |
|||
|
< 17 MeV |
стабильно |
 
-лептон был открыт в 1975 г. по наблюдению аномальных событий типа
.
-лептон
по своим свойствам аналогичен
и характиризуется лептонным числом
.
Частица |
Масса, |
Время жизни, |
|||
|
1778 MeV |
|
Лептоны
Частица |
Масса, |
Время жизни, |
|||
|
< 7 eV |
стабильно |
|||
|
< 0.17 MeV |
стабильно |
|||
|
< 24 MeV |
стабильно |
|||
|
0.511 MeV |
|
|||
|
105.66 MeV |
|
|||
|
1777 MeV |
|
L-лептонное число
 
Лептонные числа присваивают частицам, образующим группу лептонов. лептонные числа
имеют значения, равные -1, 0, 1.
Лептоны не участвуют в сильных взаимодействиях
Лептонные числа сохраняются
во всех видах взаимодействий
 
Оператор называют оператором симметрии, если
удовлетворяет
тому же самому уравнению Шредингера, что и функция
. Оператор симметрии
коммутирует
с гамильтонианом системы
, то есть
Сохраняющейся физической величине соответствует операция
симметрии, относительно которой инвариантен гамильтониан системы. Разные физические системы
и процессы обладают разными симметриями. Симметрия физической системы может быть окончательно
установлена только в результате эксперимента.
Закон сохранения четности: если оператор четности коммутирует с оператором гамильтона, то имеет место закон сохранения четности - четность системы сохраняется. В случае сильных и электромагнитных взаимодействий:
В слабом взаимодействии четность не сохраняется. В результате слабого взаимодействия система может переходить из состояния с одной четностью в состояние противоположной четности:
 
Распад -мезона (сильное взаимодействие)
Распад -мезона (слабое взаимодействие)
Из P-инвариантности следует равенство сечений процессов. В результате P-преобразования возникла ситуация, ненаблюдаемая в природе, - антинейтрино с отрицательной спиральностью. Следовательно, в слабых взаимодействиях P-инвариантность нарушается.
G - четность. Операция пространственной инверсии в реальном пространстве можно
сопоставить операцию инверсии в изоспиновом пространстве. Это приводит к появлению
нового мультипликативного квантового числа - "изоспиновой четности" G, эквивалетной
четности P реального пространства. Действие оператора - преобразования можно
свести к двум последевательным операциям - зарядовому сопряжению
и повороту на
вокруг оси 2 (или 1) в изоспиновом пространстве, то есть
,
где - оператор
проекции изоспина на ось 2 изоспинового пространства. G - четность сохраняется
только в сильных взаимодействиях.
 
Зарядовое сопряжение меняет знаки
зарядов, оставляя неизменными пространственные переменные, импульс и
момент импульса:
Оператор заряда не коммутирует с
оператором зарядового сопряжения
. Для заряженных честиц
не существует уравнения на собственные значения оператора зарядового
сопряжения:
Это соотношение имеет место только для истинно
нейтральных частиц или для систем "частица-античастица". В этом случае
и называется зарядовой четностью.
Зарядовая четность системы "частица-античастица" определяется соотношением
 
Зарядовое сопряжение, C
Из C-инвариантности следует равенство сечений процессов. В результате C-инвариантности мы получили ненаблюдаемый в природе процесс. В слабом взаимодействии C-инвариантность нарушается.
 
Комбинированная инверсия является последовательной комбинацией
C и P преобразований. Собственные значения оператора :
Электромагнитные и сильные взаимодействия инвариантны относительно операции комбинированной четности CP.
Слабые взаимодействия не инвариантны относительно C и P преобразований, однако инвариантны относительно операции комбинированной инверсии.
 
и
- мезоны обладают удивительными свойствами. Они резко отличаются по своим свойствам
в сильных взаимодействиях и почти не различимы в слабых. Эта специфика обусловлена тем,
что единственное квантовое число, которым они различаются, - странность.
,
.
Это позволяет системе
совершать уникальные превращения, которые служат иллюстрацией основного
принципа квантовой механики - линейная суперпозиция двух состояний также является
состоянием системы. Состояния
и
имеют определенные значения CP-четности.
Наблюдение в 1964 г. распада
:
означает нарушение CP-сетности в слабых распадах
-мезонов.
Была введена еще одна комбинация
и
мезонов:
и
.
 
В опыте Пайса-Пиччиони наблюдались осцилляции в пучке
-мезонов.
 
Свободное движение (J=0)
 
Частицы с продольной поляризацией спина (фотон, нейтрино, релятивистские заряженные
лептоны, кварки) характеризуются значением спиральности h - проекцией спина
на направление импульса
:
Ультрарелятивистские феримионы, участвующие в любом слабом процессе с изменением заряда, могут иметь спиральность только -1 для частиц и +1 для античастиц
All Your comments, suggestions and bug reports (any kind) are welcome here.
Last updated 13 April 1997 year.