Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Півонія (частка)



План:


Введення

Півонія, пі-мезон ( греч. πῖ - Буква пі і μέσον - Середній) - три види субатомних частинок з групи мезонів. Позначаються π 0 , π + і π - . Мають найменшу масу серед мезонів. Відкриті в 1947.

Півонія
Символ π ( π 0 )
Маса 139,57018 (35) (134,9766 (6)) МеВ
Античастинка \ Pi ^ {\ mp} \ quad (\ pi ^ 0) \, \!
Класи бозон, адрон, мезон
Квантові числа
Електричний заряд 1 (0)
Спін 0
Ізотопічний спин 1 (0)
Баріонна число 0
Дивність 0
Чарівність 0
Інші властивості
Час життя 2,6033 (5) 10 -8 с
(8,4 (6) 10 -17 с)
Схема розпаду μ + + ν μ (2 γ )
Кваркової складу u \ bar {d}, d \ bar {u}, (u \ bar {u}-d \ bar {d})

1. Властивості

Півонії мають нульовий спін ​​і складаються з пари кварк - антікварк першого покоління. Згідно кваркової моделі u - і анти- d -кварки формують π + -Мезон, з d і анти-u-кварків складається його античастинка, π - -Мезон. Електрично-нейтральні комбінації u і анти-u і d і анти-d можуть існувати тільки у вигляді суперпозиції, так як вони мають однаковий набір квантових чисел. Нижчу енергетичне стан подібної суперпозиції є π 0 мезон, який є античастинкою для себе самого (істинно нейтральна частинка, подібно фотону).

Фейнмановськие діаграма домінуючого лептонного розпаду зарядженого півонії.

Мезони \ Pi ^ +, \ pi ^ - мають масу 139,6 MеВ / c і відносно великий, по ядерним мірками, період напіврозпаду 2,6 10 -8 секунди. Домінуючим (з ймовірністю 99,9877%) є канал розпаду в мюон і нейтрино або антинейтрино :

\ Pi ^ + \ to \ mu ^ + + \ nu_ \ mu, \,
\ Pi ^ - \ to \ mu ^ - + \ bar {\ nu} _ \ mu. \,

Наступним за ймовірністю каналом розпаду заряджених піонів є сильно пригнічений (0,0123%) розпад на позитрон та електронне нейтрино ( \ Pi ^ + \ to e ^ + + \ nu_e \, ) Для позитивного півонії й електрон і електронне антинейтрино ( \ Pi ^ - \ to e ^ - + \ bar {\ nu} _e \, ) Для негативного півонії. Причиною придушення електронних розпадів в порівнянні з мюонів служить збереження спіральності для ультрарелятивістських частинок: кінетична енергія як електрона, так і нейтрино в цьому розпаді значно більше їх мас, тому їх спіральність з хорошою точністю зберігається, і розпад пригнічується по відношенню до мюонів моді множником

R_ \ pi = (m_e / m_ \ mu) ^ 2 \ left (\ frac {M_ \ pi-M_e} {M_ \ pi-M_ \ mu} \ right) ^ 2.

Вимірювання цього множника дозволяють перевірити наявність можливих малих правих домішок до лівих ( V - A ) Зарядженим струмам у слабкій взаємодії.

Нейтральний пі-мезон \ Pi ^ 0 має трохи меншу масу 135,0 MеВ / c і набагато менший період напіврозпаду 8,4 10 -17 секунди. Головним (ймовірність 98,798%) є канал розпаду в два фотона :

\ Pi ^ 0 \ to2 \ gamma. \,

Розпад нейтрального півонії обумовлений електромагнітним взаємодією, тоді як заряджені піони розпадаються допомогою слабкої взаємодії, константа зв'язку якого значно менше. Тому період напіврозпаду нейтрального і зарядженого півоній істотно розрізняються.

Парність півонії негативна, його спін ​​нульовий, тому ця частка є Псевдоскалярний.


2. Історія відкриття

У теоретичній роботі Х. Юкави в 1935 було передбачено існування частинок, що переносять сильна взаємодія - мезонів (спочатку Юкава запропонував назву мезотрони, але був виправлений В. Гейзенбергом, чий батько викладав грецьку мову). В 1947 заряджені піони були експериментально виявлені групою дослідників під керівництвом С. Пауелла. Оскільки прискорювачів з енергією, достатньою для народження піонів, у той час ще не існувало, пошук проводився за допомогою фотопластинок, піднятих на аеростаті в стратосферу, де вони піддалася впливу космічних променів (фотопластинки також встановлювалися в горах, наприклад, в астрофізичної лабораторії на вулкані Чакалтайя в Андах). Після спуску повітряної кулі на фотоемульсії були виявлені сліди заряджених частинок, серед яких були мезони. За свої досягнення Х. Юкава в 1949 р. і С. Пауелл в 1950 р. були нагороджені Нобелівською премією.

Виявити нейтральний мезон \ Pi ^ 0 набагато складніше, тому що в силу своєї електричної нейтральності він не залишає слідів в фотоемульсії. Мезон \ Pi ^ 0 був ідентифікований по продуктам розпаду в 1950.

Півонії є псевдо-голдстоуновскімі бозонами ( бозонами Намбу - Голдстоуна зі спонтанно порушеною симетрією). Це є причиною того, що маса півоній набагато менше маси інших мезонів, наприклад η-мезона (547,75 МеВ / c).


3. Теоретичний огляд

В даний час, згідно квантової хромодинамике, відомо, що сильна взаємодія здійснюється за допомогою глюонів. Тим не менш, можна сформулювати так звану ефективну теорію взаємодії внутрішньоядерних частинок (Сигма-модель), у якій переносниками взаємодії є піони. Незважаючи на те, що ця теорія (запропонована Х. Юкава) вірна тільки в певному діапазоні енергій, вона дозволяє проводити спрощені обчислення в цьому діапазоні і давати більш наочні пояснення. Наприклад, сили взаємодії, що переносяться півоніями, можна компактно описати за допомогою потенціалу Юкави.


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Частка
Частка
Частка (музика)
Мільйонна частка
Партон (частка)
Мільярдна частка
Мільйонна частка
Мольна частка
Частка в російській мові
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru