Частицы со спином половина

В нашем случае, однако, имеются не просто две частицы со спином половина, а две тождественные частицы. Поэтому их волновая функция должна быть антисимметрична по отношению к перестановке всех координат нейтронов (см. гл. И, 8) [c.123]

Мы показали, что комплексное спинорное поле в 5-пространстве описывает все семейство частиц со спином половина, обладающих массами Z tn и зарядами Ze, где Z — целое положительное или отрицательное число, включая нуль. Случаи Z — — 1, 0,- -1 соответствуют электрону, нейтрино, позитрону, которые следует рассматривать как одну и ту же частицу в различных зарядовых состояниях. [c.102]

МэВ. Для полной энергии связи а-частицы из аналогичных соображений получается величина 9 МэВ, так как в а-частице имеются 4 п—р-связи. Учет спиновых зависимостей может только уменьшить, причем примерно вдвое, эти цифры, поскольку, как мы увидим ниже, в дейтроне спины протона и нейтрона параллельны, а при антипараллельных спинах связанное состояние отсутствует. Мы видим, что наши оценки резко расходятся с опытными данными. Причина этого расхождения заключается в том, что наши рассуждения чересчур классичны. Мы не учли ни волновых свойств протона и нейтрона, ни вероятностного характера состояний квантовых физических систем. Проследим влияние квантовых закономерностей на структуру дейтрона. Предварительно заметим, что в квантовой механике, так же как и в классической, относительное движение двух нуклонов можно рассматривать (см. приложение I) как движение в поле сил протонно-нейтронного потенциала одной частицы с приведенной массой т ри , равной половине массы нуклона [c.172]

Если частицу, обладающую спиновым магнитным моментом, поместить в магнитное поле, то спин и ее ось вращения могут быть ориентированы только в нескольких определенных направлениях. Мы уже говорили, что для частицы со спином, равным половине, возможны только две ориентации в данном случае либо вдоль поля, либо против поля (рис.. 4,а). Для частицы со спином, равным единице, возможны три ориентации оси вращения относительного магнитного поля либо по полю (проекция 5 =1), либо против поля (проекция 5 =—1), либо перпендикулярно полю (5 =0), если при этом считать, что направление магнитного поля совпадает с направлением оси г (рис. 4,6). [c.27]

Таким образом, при 5 = 0 половина частиц имеет спин, ориентиро- [c.275]

Глюоны — кванты полей, осуществляющих взаимодействие кварков, — безмассовые частицы с энергией Ej, = рс, подобно фотонам имеют спин 1 и две независимые его поляризации и дополнительно один из трех цветовых зарядов. В соответствии с особенностями группы SU 3) имеется восемь независимых компонент глюонов (матрица А имеет 3x3 комплексных элементов, т.е. 18 действительных величин, половина йз которых убирается [c.242]

Известно, что правило запрета выполняется для всякой частицы, элементарной или сложной, у которой спин или собственный орбитальный момент количества движения кратен половине й. Нейтроны и нейтрино так же, как электроны, позитроны и протоны, имеют спин /гй и подчиняются принципу запрета. Примером сложной частицы, которая подчиняется принципу Паули, служит атом Не , имеющий два электрона, два протона и один нейтрон, с суммарным спином /г - Но этот принцип неприменим к частицам со спином, равным нулю или кратным й. Частицы, подчиняющиеся принципу Паули, называются фермионами. [c.118]

В начале этого параграфа мы говорили, что в квантовую электродинамику можно наряду с электронами и позитронами включить еще положительный и отрицательный мюоны. Удивительным свойством мюона является его полное сходство с электроном во всех свойствах, кроме массы. Обе частицы электрически заряжены и имеют спин половина. Обе частицы не подвержены сильным взаимодействиям. Электромагнитное взаимодействие для обеих частиц совершенно одинаково вплоть до таких тонких деталей, как, скажем, поправка (7.95) к магнитному моменту (но, конечно, в выражение для магнетона Бора у каждой частицы входит своя масса). Забегая вперед, скажем, что и в отношении слабых взаимодействий электрон и мюон ведут себя совершенно одинаково. И то, что в слабых взаимодействиях мюон распадается на электрон (см. (7.50)), а не наоборот, получается только потому, что мюон тяжелее электрона. Почему в природе существуют две частицы, так сильно различающиеся по массе и столь сходные во всех остальных отношениях Это, пожалуй, один из самых загадочных вопросов физики элементарных частиц. Что же касается практического участия мюонов в квантовоэлектродинамических процессах, то оно в общем-то невелико из-за большой массы мюона. Если явления с виртуальными электронами разыгрываются в области HIm , то явления с виртуальными мезонами ограничиваются областью, размеры которой в двести раз меньше. Поэтому сечение процессов с участием виртуальных мюонов (комптон-эффект, рождение пар и т. д.) на 4—5 порядков меньше соответствующих электронных сечений. Например, сечение комптон-эффекта уменьшается в 200 = 4-10 раз из-за того, что в знаменателе формулы для г1 (см. (7.85)) стоит квадрат массы. Кроме того, про- [c.341]

И все же закон сохранения странности не является единственной причиной существования слабых распадов. Второй (и последней) причиной является то, что нейтрино подвержены только слабым (если не считать гравитационных) взаимодействиям. Поэтому, если распад даже с сохранением странности возможен только с участием нейтрино, то он будет слабым. Например, отрицательный пион имеет нулевую странность. Продуктами его распада могут быть только более легкие частицы, т. е. мюоны, электроны, нейтрино и нейтральный пион. Один из продуктов распада должен иметь отрицательный электрический заряд, т. е. быть мюоном или электроном. Обе эти частицы имеют спин половина и тем самым уносят только полуцелый момент. Так как спин отрицательного пиона — целый, то наряду с мюоном (или электроном) одним из продуктов его распада должна быть электрически нейтральная частица с полуце-лым спином. Единственными легкими частицами, удовлетворяющими этому условию, являются нейтрино. Поэтому распад отрицательного [c.399]

Таким образом, формула (53.20) представляет собой интеграл Столкновений, отличающийся от классического больцмагювского лишь С1атистикой Ферми — Дирака для частиц со спином половина [14]. Такой интеграл отолкновений часто на.зывают квантовым интегралом столкновений Больцмана. [c.226]

Существенное изменение представлений об элементарности произошло в связи с созданием теорий электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамики. Это нашло свое отражение в книге Блана автор говорит об обычных элементарных частицах (протонах, нейтронах, мезонах и др.), как составленных из фундаментальных частиц — лептонов и кварков. Однако в самое последнее время представление об элементарности претерпело еще более радикальные изменения. Сейчас все более укрепляется точка зрения, что окончательная теория элементарных частиц должна описывать на единой основе все взаимодействия, включая гравитационное взаимодействие на сверхмалых расстояниях. Определенный оптимизм в настоящее время связывается с теорией суперструн, в которой фундаментальные частицы ассоциируются с возбуждениями протяженного одномерного объекта — струны, движущейся в пространстве десяти измерений. Пока еще рано говорить об окончательном варианте подобной теории, но некоторые ее предсказания кажутся достаточно убедительными. Речь идет о суперсимметрии между бозонами и фермионами. Если это предсказание верно, то каждой фундаментальной частице соответствует некоторый суперпартнер — частица со спином, отличающимся от спина исходной частицы на половину. Суперсимметрия крайне желательна с теоретической точки зрения, помогая понять как выделенность реально существующего в природе набора частиц (тогда как в старых теориях ставилась задача лишь объяснения взаимодействий некоторого заданного набора частиц), так и характер их взаимодействия при сверхвысоких энергиях. Не исключено, что суперсимметрия может давать наблюдаемые эффекты, также доступные методам ядерной физики, однако это еще дело будущего. [c.6]

На рис. 7.41 приведена только половина известных барионов. Имеется еще точно такое количество антибарионов — частиц с такими же массами и спинами, но с противоположными зарядами всех видов. Антибарионы получаются при столкновениях нуклон — нуклон достаточно высоких энергий. К настоящему времени получены антипротон, антинейтрон и несколько антигиперонов. Однако существование всех остальных антибарионов не вызывает сомнений. Времена жизни барионов и соответствующих антибарионов совпадают. Поэтому, в частности, антипротон сам по себе стабилен. Однако, сталкиваясь с атомом какого-либо вещества, антипротон притягивается ядром (его электрический заряд отрицательный ) и аннигилирует в нем. При аннигиляции нуклона с антинуклоном рождается несколько пионов (в среднем около пяти). [c.371]

Энергия д, соответствующая максимуму сечения а — Од, сопоставляется с массой ., М — Sgi -. (Обычно в физике элементарных частиц используется система единиц, в к-рой А = с = 1 тогда М — д ) Полная ширина Г резонансной кривой на половине её высоты определяет время жизни Р. т А/Г (в соответствии с неопределённости соотношением между энергией и временем). Для определения спина Р., как нравпло, необходим более тщательный анализ угл. зависимости диф-ференц. сечения упругого рассеяния с целью нахождения той парциальной амплитуды, в к-рой проявляется этот максимум (см. Рассеяние микрочастиц, Поляризационные эффекты в рассеянии частиц). [c.315]

Это несоответствие с законами сохранения энергии и спина снимается гипотезой Паули, который в 1931 г. предположил, что при р-распаде вылетает еще одна частица — нейтральная—с массой, близкой к нулю, и со спином, равным половине. Ферми назвал ее нейтрино (нейтрино — по-итальянски значит нейтрончик ), Эта частица обозначается символом V. (Впоследствии частицу, вылетающую при р-распаде. нейтрона, стали рассматривать, как антинейтрино— V.) Согласно этой гипотезе энергия (АЕ), освобождающаяся в каждом акте распада, по-разному распределяется между электроном и нейтрино. [c.112]

Во второй половине 60-х годов LQ. Глэшоу, С.Вайпберг и А. Салам разработали теорию, предполагающую существование фундаментального взаимодействия, квантами ноля которого являются четыре бозона со спином 1, связанные друг с другом определенными условиями симметрии. Одним из этих бозонов-братьев является безмассовый фотон — переносчик электромагпитпого взаимодействия, а остальные три — гипотетические частицы большой массы, две заряженные (W и W ) и одна нейтральная [c.172]

Легко понять, почему х больше, чем х - Дело в том, что обменная энергия благоприятствует поляриза ции спинов, в то время как кинетическая энергия стремится эту поляризацию нарушить (внешнее поле, естественно, тоже способствует упорядочению спинов). Следовательно, учет обменных эффектов (в случае системы отталкивающихся частиц) приводит к увеличению х -Более того, учет обменной энергии в приближении Хартри — Фока приводит к предсказанию ферромагне" тизма электронного газа умеренной плотности (г = 5,5). Чтобы убедиться в этом, сравним энергии двух состоя- ний свободного электронного газа — с одинаковым чис-> лом спинов, направленных вверх и вниз (немагнитное состояние), и с одинаковой ориентацией всех спинов (ферромагнитное состояние). В силу принципа Паули в ферромагнитном случае энергия Ферми будет выше, чем в неферромагнитном — на упорядочение спинов требуется затратить определенную энергию. С другой стороны, мы получаем выигрыш в обменной энергии так как в ферромагнитном случае все электроны (а не половина [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...