ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Открытие из "Введение в экспериментальную физику частиц Изд2 " Открытие и исследование тяжелых кварков (с, Ь, t), носителей неизвестных ранее квантовых чисел, привело к существенному развитию представлений о мире элементарных частиц и явилось одной из экспериментальных основ стандартной модели. Дальнейшие исследования этих кварков позволят решить ряд актуальных задач совершенствования этой модели и, возможно, приведут к обнаружению явлений, выходящих за ее рамки. [c.141] В ноябре 1974 г. две группы физиков, возглавляемые Б. Рихтером и С. Типгом, работавшие в США па разных ускорителях и проводившие разные исследования, сделали одновременно одно и то же открытие, воспринятое как начало новой физики , которое называли даже ноябрьской революцией . Была открыта совершенно необычная частица, проявившаяся как очень узкий резонанс с массой 3,1 ГэВ, распадающийся па е+е (этот распад был зарегистрирован в обоих экспериментах), а также на адроны и на пары /i+/i (эти распады были обнаружены группой Рихтера). Свойства этой частицы указывали, что опа является неким новым видом материи. [c.141] Прежде чем изложить следствия, вытекающие из этого открытия, мы расскажем, как оно было сделано. [c.141] Непосредственно измеренная ширина максимума, представленного на рис. 8.1, составлявшая около 2 МэВ, определялась разбросом величины сцм. вызванным колебаниями энергии е+- и е -пучков. LQn-рпна же самого резонанса была несравненно меньше было показано, что она составляет около 60 кэВ. Для частицы с массой 3,1 ГэВ, распадающейся с образованием адронов, это было удивительно будь она обычным адронным резонансом, ее ширина была бы больше но крайней мере на три порядка (более 100—200 МэВ). [c.142] Открытую в этом эксперименте частицу группа Рихтера обозначила буквой ф. [c.142] Поскольку группы Рихтера и Типга обнаружили одну и ту же частицу одновременно, ее стали обозначать двойным символом J/ф. [c.143] Чтобы стало понятно, что нового внесло открытие J/ф в физику частиц, следует напомнить о существовавших в то время представлениях в этой области. Большинством физиков уже была признана кварковая модель, согласно которой все многообразие известных тогда адронов можно было составить из кварков и, d и S. [c.143] Высказывались также соображения, что должен существовать еще один, четвертый кварк, названный очарованным ( harmed) и обозначенный соответственно буквой с. Аргументы в пользу его существования накапливались по мере расширения круга наблюдаемых явлений, и хотя непосредственные проявления с-кварка не наблюдались, были предсказаны некоторые из ожидаемых его свойств, в частности, приблизительная величина его массы, его нестабильность и время жизни, на несколько порядков меньшее, чем у s-кварка, преимущественный раснад с образованием s-кварка и т. д. [c.143] Поэтому уже вскоре после открытия Т/ф было высказано предположение, что эта частица состоит из с- и с-кварков, являясь их связанным состоянием (сс). Это предположение пашло множество экспериментальных подтверждений. [c.144] Чармоний сыграл для КХД ту же роль, что в свое время атом водорода для квантовой механики он явился объектом, на котором были отработаны и проверены численные методы новой физической теории, позволившие ей давать пе только качественное, но и количественное описание явлений. [c.144] Символами X обозначены чармонни, в которых I = 1 (Р-состояние). Для них сини 3 является векторной суммой орбитального момента относительного движения I и снинов обоих кварков. Соответственно, спин х-частиц принимает значения 7 = 0, 7 = 1, 7 = 2. [c.145] Открытие Т/ф было не только обнаружением еще одного, четвертого кварка, отсутствовавшего в первоначальной кварковой модели и существенно отличавшегося по своим свойствам от известных ранее. Это открытие, блестяще подтвердившее основанные на кварковой модели теоретические предсказания, явилось решающим экспериментальным доказательством кварковой модели. [c.145] До тех пор эта модель, успешно описывавшая широкий круг явлений и привлекавшая своей простотой и изяществом, основывалась лишь на косвенных экспериментальных данных, прямых доказательств существования кварков не было (некоторые физики в то время рассматривали даже кварки лишь как удобный способ описания, а не как реально существующие структурные элементы материи). После открытия Т/ф вопрос о справедливости основных положений кварковой модели и о реальности кварков уже не возникал. [c.145] В 1976 г. Рихтеру и Тингу была присуждена Нобелевская премия. [c.145] Вернуться к основной статье