ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Очарованные частицы из "Введение в экспериментальную физику частиц Изд2 " Но после открытия чармония стало очевидно, что должны существовать очарованные частицы , т. е. адроны с С 0. Это могут быть мезоны, содержащие один с(с)-кварк и любой антикварк (кварк) другого аромата, а также барионы, в составе которых есть с-кварки (от одного до трех, соответственно, для них возможны значения С = 1,(7 = 2 и С = 3). [c.146] Массы их больше, чем у адронов, не содержащих с-кварк (поэтому для их рождения требуются энергии большие, чем для рождения нионов, каонов и антипротонов). [c.146] Низшие по массе состояния очарованных частиц распадаются за счет слабого взаимодействия с характерными временами 10 —10 с. Эти распады происходят преимущественно с образованием странных частиц. Очарованные резонансы за ядерные времена переходят в нижележащие состояния, сохраняя величину С. [c.146] Хотя область ожидаемых масс очарованных частиц и многие из их характерных свойств были заранее известны и имелся ряд косвенных указаний на существование этих частиц, они были впервые обнаружены лишь спустя почти два года после открытия Т/ф. [c.146] Трудности экспериментального наблюдения очарованных частиц можно пояснить сравнением с условиями наблюдения странных частиц. [c.146] Для очарованных частиц г 10 —10 с, их пробеги до распада при энергиях, доступных на большинстве ускорителей высокой энергии, составляют миллиметры (или даже доли миллиметра). Поэтому наблюдение акта распада, т. е. разделение точки, где произошло рождение очарованной частицы ( вершина взаимодействия ), и точки ее распада, представляло заметные трудности и потребовало разработки микровершиппых детекторов с прострапствеппым разрешением не более нескольких десятков микрон (см. 2.3.2). Некоторую роль в качестве вершинных детекторов для наблюдения очарованных частиц сыграли ядерные фотоэмульсии и пузырьковые камеры с повышенным пространственным разрешением. [c.147] Однако во многих экспериментах по поиску и исследованию очарованных частиц вершинные детекторы не применялись. Эти частицы идентифицировались по узким максимумам в спектре эффективных масс конечных состояний с необходимыми квантовыми числами и но ряду других признаков. [c.147] Позднее было обнаружено много других каналов распада D-мезонов, В том числе такие, где наряду с адронами возникали и лептоны. [c.147] Открытие чармопия ф(3770), который полностью распадается на DD, позволило создавать фабрики i -мезонов в столкновениях е+- и е -нучков с энергией Е + +Е = сцм = 3,770 ГэВ происходит резонансное рождение ф 3110) и, соответственно, образование большого количества D- и )-мезонов, существенно превосходящего достижимое при других процессах их рождения. [c.147] Электрический заряд с-кварка Q = +2/3 (такой же, как у г -квapкa), но изотонический сини / = 0. i -мезоны, содержащие с-кварк и имеющие С = 1, имеют изоснин / = 1/2 и образуют дублет и с кварковым составом соответственно d и ей. -мезоны, содержащие с-кварк, имеют С = —1 и образуют дублет D и с кварковым составом d и си. [c.147] Времена жизни заряженных и нейтральных i -мезонов различаются r(D ) = 10, 7 10 с, r(D ) = 4,2 10 с. Это показывает, что взаимодействие с(с)-кварка с другим кварком мезона оказывает влияние на вероятность его распада. [c.147] Позднее были обнаружены мезоны Вз и Вз, кварковый состав которых сз и сз, а квантовые числа соответственно Q = - -1, С = - -1, 3 = - -1 и Q = —1, С = —1, /5 = —1. Их изоснины / = 0. [c.148] Первым из очарованных барионов был обнаружен самый легкий из них, Л+. Его масса 2,282 ГэВ, кварковый состав и(1с. Время жизни Лс+ около 2 10 -13 с. Л+ В известной мере аналог Л, в котором 8-кварк заменен на с-кварк. Но если Л имеет всего два канала распада (А ртг и Л П7г ), то у Л+ их множество и они содержат в среднем 3-4 частицы (например, Л+ Лтг+тг+тг , Л+ Л+ К р7г 7г ). В настоящее время часть каналов распада Л+ еще не обнаружена. Продукты распада имеют барионное число В = 1 и странность 5 = -1. [c.148] Существуют также барионы, содержащие одновременно с- и -кварки. Барион имеет два зарядовых состояния 2+ (изс) и Е (1зс). Поскольку Тс Т5, то раснад определяется распадом с-кварка (с 8) и конечные состояния имеют странность 3 = —2. [c.148] Барионы, содержащие два или три с-кварка, еще не удалось наблюдать. [c.148] Открытие все новых частиц, измерение их масс, времен жизни, квантовых чисел, наблюдение разных каналов их распада и т.д. — все это отнюдь не коллекционирование раритетов . Все эти данные нужны для строгого описания исследуемых явлений, для их более глубокого понимания и построения теории, не только качественно и количественно их описывающей, но и предсказывающей новые явления и свойства материи, которые еще предстоит открыть. Частицы, содержащие с-кварки, позволили развить новые представления о микромире, послужившие одной из основ для создания так называемой стандартной модели, которой не противоречит пи одно из наблюдавшихся до настоящего времени явлений в этой области. О стандартной модели будет рассказано в 11.1. [c.148] Вернуться к основной статье