ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация адронов и гипотеза об унитарной симметрии из "Экспериментальная ядерная физика. Т.2 " Таким образом, создается впечатление, что каждая из этих групп представляет собой большой супермультиплет частиц, получившийся в результате расщепления одной частицы, состояние которой характеризуется теми самыми спином и четностью, которые присущи всем членам данного супермультиплета. [c.295] Эти симметричные группы частиц с одинаковыми спином и четностью, но различной странностью, изотопическим спином и зарядом можно сравнить с изотопическими мультиплетами, объединяющими частицы с одинаковыми спином, четностью и странностью, но с различным зарядом. Напомним, что члены изотопических мультиплетов имеют весьма близкие значения масс, а их число М определяется изотопическим спином Т (М= =27+1), т. е. может равняться 1 при Т=0 2 при Т = 1/2 3 при Т= 1 и т. д. [c.295] Как известно, существование и свойства изотопических мультиплетов объясняются своеобразными свойствами и относительной величиной сильного и электромагнитного взаимодействий. Рассмотрим этот вопрос еще раз под несколько другим углом зрения и подробнее. [c.295] В пренебрежении очень слабым гравитационным взаимодействием можно считать, что все процессы, происходящие в микромире, объясняются ядерным (сильным), электромагнитным и слабым взаимодействиями. Ядерное взаимодействие протекает за время 10- 2 сек, электромагнитное имеет харак- терное время сек. [c.295] Если допустить такую точку зрения, то для адронов главным взаимодействием, формирующим массу частиц, будет сильное, ядерное взаимодействие, а в 100- -1000 раз более слабое электромагнитное взаимодействие играет в этом процессе лишь небольшую, вспомогательную роль. Другими словами, основная часть ( 99%) массы адрона создается за счет сильного взаимодействия и лишь небольшая часть ( 1%) —за счет электромагнитного. Такая точка зрения достаточно убедительно подтверждается тем, что все сильновзаимодействующие частицы имеют большую массу. Масса самой легкой из них — л-мезона— т = 273гПе. [c.296] основная часть массы адрона создается за счет сильного взаимодействия. Но сильное взаимодействие зарядовонезависимо. Поэтому основная часть массы различных членов изотопического мультиплета должна быть одинакова по величине. Различие в значении их масс может возникать только за счет зависящего от заряда, но относительно более слабого электромагнитного взаимодействия. В соответствии с соотношением в интенсивности обоих видов взаимодействий это различие по порядку величины должно быть около 1%. В этом случае говорят, что электромагнитное взаимодействие снимает вырождение или что расщепление вызывается несохранением изотопического спина при электромагнитном взаимодействии. [c.296] Существует круг вопросов, при описании которых нет необходимости в рассмотрении двукратного взаимодействия, т. е. можно пользоваться линейным соотношением (22.1). [c.297] В этом случае результат может быть получен для мультиплетов не ниже триплета. Примером является соотношение между магнитными моментами 2+ и 2--гиперонов (которое пока не проверено из-за неполного набора экспериментальных данных о магнитных моментах 2-гиперонов). [c.297] Изотопическая инвариантность ядерного взаимодействия проявляется для л-мезонов, нуклонов и ядер в форме закона сохранения изотопического спина, который позволяет получить определенные соотношения между сечениями различных процессов (см. 5, п. 4, 13, п. 9) и правила отбора для ядерных реакций (см. т. I, 33). Распространение принципа изотопической инвариантности на /(-мезоны и гипероны привело к установлению закона сохранения странности, позволившего не только систематизировать большую группу частиц, но и предсказать существование некоторых из них ( 14, п. 6 и 7). [c.297] Успех классификации частиц, основанной на симметрии сильных взаимодействий типа изотопической инвариантности, с одной стороны, и отмеченное выше сходство в свойствах больших групп адронов с одинаковыми спинами и четностью (но различными странностью и зарядом) —с другой стороны, заставляют сделать предположение о существовании более высокой (чем изотопическая инвариантность) симметрии сильных взаимодействий — так называемой унитарной симметрии. [c.298] Сущность гипотезы об унитарной симметрии заключается в том, что сильное взаимодействие как бы состоит из двух частей очень сильного (самого сильного, собственно сильного) и умеренно сильного взаимодействия. Очень сильное взаимодействие одинаково для всех частиц, входящих в одну из рассмотренных выше больших групп частиц с относительно близкими значениями масс — с у п е р м у л ь т и п л е т о в (или унитарных мультиплетов). Оно ответственно за главные характеристики унитарйых мультиплетов (спин, четность, барионный заряд, средняя масса) и их количество. Из самого определения очень сильного взаимодействия следует, что оно не зависит ни от странности, ни от заряда частицы. [c.298] Умеренно сильное взаимодействие зависит от странности (подобно тому как электромагнитное взаимодействие зависит от заряда), вследствие чего снимается вырождение по странности и возникает относительно небольшое [Ле/е (10—20)%] расщепление на зарядовые мультиплеты. В свою очередь, очень небольшое расщепление внутри зарядовых мультиплетов Ат/т %) объясняется электромагнитным взаимодействием. [c.298] Если излагаемая точка зрения разумна, то основанная на ней теория унитарной симметрии должна объяснять, почему существуют супермультиплеты известного вида и нет других получать соотношения, связывающие свойства отдельных адронов, входящих в данный супермультиплет предсказывать необнаруженные члены известных супермультиплетов устанавливать связь между сечениями различных возможных процессов и т. п. В частности, из большой мультиплетности унитарных мультиплетов следует, что в этом случае можно получить больше соотношений между массами, чем в случае изотопических мультиплетов. [c.298] Вернуться к основной статье