ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Лептоны из "Введение в экспериментальную физику частиц Изд2 " После открытия пятого кварка у физиков не осталось сомнений в том, что существует еще и шестой (t-кварк), т. е. что их имеется но крайней мере три поколения. И хотя t-кварк еще пе был открыт, из совокупности экспериментальных данных и теоретических аргументов был сделан вывод о том, что число кварков разного типа и число лептопов должны быть одинаковыми и что фундаментальные фермионы составляют три поколения, каждое из которых содержит по дублету кварков и дублету лептонов (см. табл. 8.1). [c.152] Объединение в одно поколение кварков и лептонов означает наличие внутренних связей между ними, существенную кварк-лентонную симметрию. [c.153] Электрические заряды кварков дробные, а лептонов — целые, одпако разность между величинами зарядов верхних и нижних кварков равна разности зарядов нейтральных и заряженных лентонов ( Л(5 = 1). [c.153] Массы заряженных лентонов, как и кварков, в каждом следующем поколении больше, чем в предыдущем. Из заряженных лентонов стабильны только электроны, которые вместе с кварками первого поколения составляют атомы вещества. [c.153] Вопрос о массах нейтрино (см. 9.4) до настоящего времени не решен они или равны нулю, или нейтрино обладают небольшими массами, на много порядков мепьшими, чем у их заряженных партнеров. Подробнее о лептонах будет рассказано в следующей главе. [c.153] Предсказание о трех поколениях кварков блестяще подтвердилось, и схема Кобаяши и Маскавы стала составной частью современной теории частиц. [c.153] Ответ на этот вопрос был получен в экспериментах по исследованию промежуточных бозонов на ускорителе ЬЕР (ЦЕРН). Об этих экспериментах будет рассказано в 11.2, нока же приведем их результат было показано, что существует три — и только три — типа пейтрипо. А это означает, что есть всего три поколения лептонов, а соответственно, и кварков. Этот факт является одной из основ стандартной модели, охватывающей существующие представления о частицах и их взаимодействиях (о стандартной модели см. 11.1). [c.154] Поскольку кварки не бывают свободными, их свойства, в частности их распады, исследуются в процессах с адронами. [c.154] Рассмотрим в качестве примера распады Б-мезонов, позволяющие изучать распады 6-кварков. Соответствующая диаграмма представлена на рис. 8.7. Эта диаграмма приближенная входящий в состав Б-мезопа аптикварк д рассматривается как наблюдатель (спектатор), не оказывающий влияния на своего партнера и позволяющий считать распад 6-кварка от него не зависимым. [c.154] В действительности же, как впервые было установлено из различия времен жизни и (см. 8.2), взаимодействие между кварками в мезоне влияет на их распады. [c.154] Как показано на рис. 8.7, 6-кварк, распадаясь, испускает виртуальный и превращается в с-кварк (преимущественно) или в г -квapк. при этом переходит либо в пару кварков й(1 или сз, либо в пару лептонов. [c.154] Соответствие величины S значению, вытекающему из этой схемы, т. е. определяемому остальными элементами матрицы Кобаяши-Маскавы, измеренными в других, независимых экспериментах, будет подтверждением представлений о СР-несохранении, вытекающих из стандартной модели. Различие ожидаемой и измеренной величин будет свидетельствовать о влиянии на этот процесс факторов, выходящих за рамки этой модели. [c.155] Таким образом, измерение СР-несохранения в распадах Р-мезонов — чувствительный тест для точной количественной проверки существующих представлений и поиска принципиально новых явлений. [c.155] Через 18 лет после открытия 6-кварка, в 1995 г., удалось наконец обнаружить t-кварк и измерить его массу, оказавшуюся значительно больше, чем первоначально ожидалось. Об этом мы расскажем в 11.3. [c.155] Величина Ь сохраняется во всех известных взаимодействиях. Это означает, что лентоны рождаются или уничтожаются только нарами лентон-антилентон. [c.156] Как было рассказано в 8.4, дублеты лентонов объединяются с соответствующими дублетами кварков в три поколения фундаментальных фермионов, что является проявлением глубокой кварк-лентонной симметрии. Основные различия между лептонами и кварками определяются сильными взаимодействиями кварков. Сходство же между ними проявляется прежде всего в процессах слабого взаимодействия. Это тем более естественно, что лептоны, пе имеющие электрических зарядов, т. е. пейтрипо, только этим взаимодействием и обладают. Это свойство нейтрино отличает их от всех других частиц и определяет особый интерес к ним. [c.156] Вернуться к основной статье