ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Типы взаимодействий. Адроны и лептоны из "Введение в экспериментальную физику частиц Изд2 " В предыдущих главах мы рассказывали, придерживаясь по возможности исторической последовательности, о важнейших экспериментальных открытиях в физике частиц в период до конца 50-х годов. При этом мы стремились подготовить читателя к восприятию современных понятий, выработанных этой наукой. Дальнейшее изложение мы начнем с ряда основополагающих представлений современной физики частиц, с тем чтобы затем рассмотреть их более подробно и, в частности, показать, в какой мере они экспериментально обоснованы. Другими словами, сначала мы набросаем некую общую картину, а затем рассмотрим ее отдельные детали. Сейчас же мы обрушим на читателя множество терминов и понятий, надеясь, что у него хватит сил (и терпения) с ними справиться. [c.74] В природе существует лишь небольшое число фундаментальных взаимодействий. До недавнего времени считали, что их четыре, однако теперь установлено родство между двумя из них (об этом будет рассказано в гл. 10) и, таким образом, количество фундаментальных взаимодействий, позволяющих описать всю совокупность наблюдаемых явлений, сократилось до трех. Однако, поскольку проявления двух родственных взаимодействий в доступной для нас области энергий заметно различаются, особенно с точки зрения эксперимента, мы будем говорить пока о четырех взаимодействиях это уже упоминавшиеся сильное, электромагнитное и слабое, а также гравитационное. [c.74] Гравитационное взаимодействие — самое слабое из всех четырех. Оно пропорционально произведению масс взаимодействующих тел и в мире частиц, вследствие малости их масс, не ведет к экспериментально наблюдаемым явлениям, хотя в гравитационном взаимодействии участвуют все частицы. Это взаимодействие является дальнодействующим, как и электромагнитное. Однако электрические заряды, определяющие электромагнитное взаимодействие, имеют два знака (+ и —), между зарядами могут действовать как силы притяжения, так и силы отталкивания, и в макромире они в среднем уравновешиваются. Массы частиц (или тел), в отличие от электрических зарядов, имеют лишь один знак, действие всех частиц макроскопического тела в гравитационном взаимодействии суммируется, и в макромире, как мы зпаем, тяготение играет очень важную роль. [c.75] Экспериментально измеряемой величиной, характеризующей силу взаимодействия, является эффективное сечение а. [c.76] Для нуклон-нуклонных взаимодействий нри энергии несколько ГэВ полное сечение 40 мб (4 10 см ), что близко к геометрическим размерам нуклона. В той же области энергий полное сечепие электромагнитного процесса поглощения фотона протоном, приводящее к рождению адронов сг(7р) 120 мкб (12 10 см ). Реакция реакторных антинейтрино с протонами йр пе+, в которой было впервые обнаружено антинейтрино, имеет сечение а 10 см (энергия реакторных антинейтрино 1-10 МэВ). С увеличением энергии нейтрино сечение их взаимодействия с веществом линейно растет (до определенного предела, после чего этот рост замедляется). [c.76] Для частиц и античастиц сильные и электромагнитные взаимодействия одинаковы, слабые же несколько различаются (об этом см. 5.3). [c.76] Лентоны, не имеющие электрического заряда, — это нейтрино, причастные только к слабым взаимодействиям. Заряженные лентоны (мы нока говорили о двух из них — электронах и мюонах, но есть еще третий тип, называемый тау-лентонамп, о которых будет рассказано в 9.3), очевидно, обладают также электромагнитным взаимодействием. [c.76] Фотоны не являются ни адронами, ни лентонами. Они входят в еще один класс частиц, о котором мы расскажем несколько дальше. [c.76] Все частицы одного типа (например, все электроны или все протоны) тождественны. Принцип тождественности лежит в основе квантовой статистики, рассматривающей свойства систем частиц. [c.76] Вернуться к основной статье