закон сохранения изотопического спина. Для электромагнитных и слабых взаимодействий
этот закон не выполняется. Так как электрон, позитрон, фотон, мюоны, нейтрино и
антинейтрино в сильных взаимодействиях участия не принимают, то им изотопический спин не
приписывается.
Обилие открытых и вновь открываемых адронов навела ученых на мысль, что все они
построены из каких-то других более фундаментальных частиц. В 1964 г. американским
физиком М. Гелл-Маном была выдвинута гипотеза, подтвержденная последующими
исследованиями, что все тяжелые фундаментальные частицы – адроны – построены из более
фундаментальных частиц, названных кварками. На основе кварковой гипотезы не только была
понята структура уже известных адронов, но и предсказано существование новых. Теория Гелл-
Мана предполагала существование трех кварков и трех антикварков, соединяющихся между
собой в различных комбинациях. Так, каждый барион состоит из трех кварков, антибарион – из
трех антикварков. Мезоны состоят из пар кварк–антикварк.
С принятием гипотезы кварков удалось создать стройную систему элементарных частиц.
Однако предсказанные свойства этих гипотетических частиц оказались довольно
неожиданными. Электрический заряд кварков должен выражаться дробными числами,
равными
2
3
e
и
1
3
e
элементарного заряда.
Многочисленные поиски кварков в свободном состоянии, производившиеся на ускорителях
высоких энергий и в космических лучах, оказались безуспешными. Ученые считают, что одной
из причин ненаблюдаемости свободных кварков являются их очень большие массы. Это
препятствует рождению кварков при тех энергиях, которые достигаются на современных
ускорителях. Тем не менее, большинство специалистов сейчас уверены в том, что кварки
существуют внутри тяжелых частиц – адронов.
Таким образом, по современным представлениям:
- мезоны состоят из двух кварков (пары кварк-антикварк).
- барионы состоят из трѐх кварков.
В таблице 17.2 представлены некоторые сведения о свойствах элементарных частиц со
временем жизни более 10
–20
с. Из многих свойств, характеризующих элементарную частицу, в
таблице указаны только масса частицы (в электронных массах), электрический заряд (в
единицах элементарного заряда), момент импульса (так называемый спин) в единицах
постоянной Дирака ħ = h / 2π, а также среднее время жизни частицы .
375
Достарыңызбен бөлісу: |