Виды взаимодействий элементарных частиц 3 часть

Кроме перечисленных четырех типов взаимодействий, в мире элементарных частиц, возможно, действуют и другие дополнительные силы. Все элементарные частицы способны на гравитационное взаимодействие, но на сильное способны далеко не все.

Так, нейтрино в обычных условиях способна взаимодействовать только слабо. Остальные лептоны также способны на слабое и электромагнитное взаимодействие. Нейтрон может принимать участие во всех типах взаимодействий.
Законы сохранения также чувствительны к типу взаимодействий. Так, странность сохраняется в сильных взаимодействиях и не сохраняется в слабых процессах. Частицы, обладающие странностью, действительно ведут себя странно. Они с большой вероятностью рождаются, но неохотно (т. е. медленно) распадаются. Это происходит потому, что странные частицы могут рождаться при сильных взаимодействиях парами, имеющими противоположную странность. Это сильный процесс. А распадаются странные частицы каждая сама по себе. Следовательно, если более легкие частицы не обладают странностью, распад на такие частицы может протекать только медленно, с помощью несохраняющих странность слабых сил. Странными частицами являются, например, частицы, получившие ,название каоны. Заряженные каоны не обладают спином, имеют массу 494 Мэв. Положительно заряженный каон и отрицательно заряженный каон являются частицей и античастицей. У положительного каона странность равна единице, у отрицательного — минус единице. Барион-ный заряд у каонов отсутствует. Заряженные каоны медленно распадаются, чаще всего на мюоны и мюонные нейтрино, подобно пионам. Но довольно часто они распадаются на два пиона. Очень интересны нейтральные каоны. С ними происходит фокус, который может быть понят только на основе квантовых законов. На ускорителях рождаются в сильных взаимодействиях нейтральные каоны со странностью единица и их античастицы. А затем эти две частицы образуют смешанные состояния, так называемые долго- и короткоживущие !нейтральные каоны. Происходит как бы интерференция каонной и антикаонной волн (мы помним, что в квантовой теории существует дуализм — частица есть волна и наоборот). При такой интерференции получаются две новые частицы, одна долгоживущая чуть тяжелее другой.
Долгоживущий каон распадается на три пиона за 5*10-8 сек, а короткоживущий распадается почти в тысячу раз быстрее на два пиона. На современных ускорителях умеют получать каонные пучки как вторичные пучки. Протоны, ударяясь о ядра мишени, рождают множество частиц. Различные частицы могут быть отдалены друг от друга и сформированы в пучки. Так, с пучками заряженных пионов и каонов, которые жйвут достаточно долго, сейчас проводятся эксперименты, как и с протонными, электронными и фотонными пучками. Благодаря работам на протонных ускорителях были открыты известные в настоящее время элементарные частицы, о некоторых ,рассказывалось выше. Приведем краткую таблицу барионов — элементарных частиц, свойства которых уже хорошо известны.

 


Виды взаимодействий элементарных частиц
Виды взаимодействий элементарных частиц 2 часть

111