Мюоны слабое взаимодействие

Мюонная и нейтринная компоненты образуются п и распаде л -мезонов [я l -l-vц(v v)]. Высокоэнергичные мюоны слабо взаимодействуют с в-вом, поэтому они доходят до уровня моря и проникают глубоко под землю. Нейтроны и мюоны вторичного излучения постоянно регистрируются сетью наземных станций. На основе этих измерений исследуются вариации интенсивности первичных К. л. [c.314]

Слабое взаимодействие обусловливает силы, действующие между легкими частицами (лептонами электронами, нейтрино и мюонами) и между лептонами и более тяжелыми частицами. Слабое взаимодействие, проявляющееся при бета-распаде радиоактивных ядер, имеет очень малую дальность. Слабое взаимодействие не способно создавать устойчивые состояния вещества в том смысле, в каком сила тяготения поддерживает существование Солнечной системы. [c.440]

Возможно, что различие в массах ji-мезона и электрона каким-то образом связано с различием мюонных и электронных нейтрино (см. 11, п. 3 и 17, п. 4). Однако эту связь в настоящее время понять трудно, так как различие в свойствах нейтрино относится к особенностям слабого взаимодействия, которое, казалось бы, не может заметным образом влиять на значение массы частицы. [c.125]

Лептоны и слабое взаимодействие. Исследование элементарных частиц позволило обнаружить еще один вид фундаментального взаимодействия, получивший название слабого. Его интенсивность существенно меньше интенсивности сильного и электромагнитного взаимодействий. Процессы, обусловленные слабым взаимодействием, протекают также значительно медленнее. Частицы, участвующие в слабом взаимодействии, были выделены в особый класс лептонов. К ним относятся электрон е, мюон (1, т-лептон и три типа нейтрино — электрон юе v,. [c.195]

Многие другие частицы (гипероны, каоны, мюоны) были бы стабильными при отсутствии слабых взаимодействий. Только благодаря слабым взаимодействиям идет Р-распад. [c.280]

Почти все элементарные частицы нестабильны. Частиц, стабильных в свободном состоянии, существует всего девять протон, электрон, фотон, а также антипротон, позитрон и четыре сорта нейтрино. Многие частицы имеют времена жизни, колоссальные по сравнению с характерным временем пролета 10" с. Так, нейтрон живет 11,7 мин, мюон — 10" с, заряженный пион— 10" с, гипероны и каоны — 10 с. Как мы увидим ниже, все эти частицы распадаются только за счет слабых взаимодействий, т. е. были бы стабильными, если бы слабых взаимодействий не существовало. Еще меньшее время (порядка 10" с) существуют нейтральный пион и эта-мезон. Распад этих частиц обусловлен электромагнитными взаимодействиями. Наконец, существует большое количество частиц, времена жизни которых столь близки к времени пролета, что многие из них частицами можно считать с большой натяжкой. Эти частицы называются резонансами, так как они регистрируются не непосредственно, а по резонансам на кривых зависимости различных сечений от энергии, примерно так же, как, например, уровни ядер идентифицируются по резонансам в сечениях ядерных реакций. Многие резонансные состояния часто трактуются как возбужденные состояния нуклонов и некоторых других частиц. [c.281]

Но бывает и так, что амплитуда вероятности зависит от энергии очень сильно. Примером могут служить диаграммы основных процессов слабых взаимодействий. Например, сечение процесса рождения мюонов мюонными нейтрино на нейтроне [c.326]

Чтобы представить себе роль слабых взаимодействий более наглядно, попробуем вообразить, каким бь[ был мир при отсутствии тех или иных взаимодействий. В мире без сильных взаимодействий не претерпели бы существенных изменений квантовая электродинамика и вся физика лептонов. И комптон-эффект, и распад мюона протекали бы так же, как и в обычном мире. Но вот сильно взаимодействующих частиц либо не стало бы вовсе, либо вместо них появились бы совершенно другие частицы. Поэтому мир в целом был бы совершенно иным во всей доступной нам области масштабов. Если бы исчезли электромагнитные взаимодействия, то атомные ядра и сильно взаимодействующие частицы остались бы, хотя и в исковерканном виде (или, если хотите, в виде, не исковерканном электромагнитными взаимодействиями). Протон и нейтрон стали бы совершенно неотличимыми друг от друга. Точно так же одинаковыми стали бы частицы внутри каждого изотопического мультиплета (например, три пиона). Начиная же с атомных масштабов и выше, мир изменился бы до полной неузнаваемости. Не стало бы ни молекул, ни атомов, ни электромагнитного излучения. Тем самым не стало бы и привычных нам макроскопических веществ. [c.397]

В тех случаях, когда они не подавляются конкуренцией сильных и электромагнитных взаимодействий. Другими словами, реакцию, обусловленную слабым взаимодействием, можно надеяться наблюдать только тогда, когда она запрещена для иных взаимодействий. 0 условие соблюдается для всех реакций с участием нейтрино или антинейтрино, так как эти частицы участвуют только в слабых взаимодействиях. Соответствующие сечения очень малы, но растут с энергией. Так, для инклюзивных сечений нейтрино-нуклонных столкновений v N и v N с вылетом мюона в интервале энергий 1—10 ГэВ опытные данные таковы [c.421]

Практическое осуществление такого эксперимента сначала казалось совершенно фантастичным. Действительно, электронное антинейтрино с трудом удалось зарегистрировать, воспользовавшись мощным потоком этих частиц от ядерного реактора. Но мюонные нейтрино в ядерных реакторах не рождаются. Тем не менее и эту задачу удалось решить, воспользовавшись новыми более эффективными методами регистрации и тем, что нейтринные сечения, как и все сечения реакций, обусловленных слабыми взаимодействиями, быстро (линейно в ЛС, см. (7.196)) растут с энергией. О самом опыте мы расскажем в гл. IX, 4, п. 11. Здесь же отметим, что опыт подтвердил наличие реакции (7.201) и отсутствие реакции (7.202). Тем самым было установлено различие электронного и мюонного нейтрино [c.422]

Упомянем еще об одной реакции, вызываемой слабыми взаимодействиями, а именно, о захвате отрицательных мюонов ядрами. Такой мюон, попадая в вещество, легко (ему не мешает принцип Паули) проникает сквозь электронные оболочки атома и садится на свою собственную /С-оболочку, радиус которой в двести раз меньше радиуса соответствующей электронной оболочки за счет большей массы мюона. В результате мюон оказывается в непосредственной окрестности ядра и проводит внутри него заметную долю своего времени. Это делает весьма вероятной реакцию fi -захвата [c.424]

В отличие от адронных атомов пребывание р" в ядре не приводит к исчезновению М. а. (захвату мюона ядром), поскольку мюоны взаимодействуют с нуклонами ядер значительно слабее, чем адроны. Поэтому время жизни М. а. определяется временем жизни свободного мюона Т(, = 2,2-10 с. Однако с увеличением заряда ядра слабое взаимодействие мюона с ядром возрастает. Для лёгких элементов вероятность захвата мюона ядром [Z р - (Z — 1) + растёт пропорционально Z и уже при Z ж 10 сравнивается с вероятностью распада свободного мюона. При больших Z рост вероятности и-захвата замедляется, а при Z = 70—90 время жизни М. а. т 10" с, т. е. примерно в 20 раз меньше [c.229]

Взаимодействие мюонов е заряженными токами, р-р а с п а д. Распад М. происходит благодаря слабому взаимодействию токов (vj p) и (Vge) [c.231]

Мир элементарных частиц непрерывно расширял свои границы были открыты гипероны — частицы с массой, большей массы протона было обнаружено существование двух различных типов нейтрино нейтрино электронных и нейтрино мюонных. Огромное значение для науки имело открытие несохранения четности в слабых взаимодействиях и спиральности нейтрино, [c.10]

Распад мюона, как и / -распад ядер, — процесс, вызванный слабым взаимодействием и определяемый универсальной константой этого взаимодействия Ср ( константой Ферми ) Ч Точность измерения времени [c.37]

Число элементарных частиц резко возрастает. Увы, это было скорее желаемым, чем действительным. После окончания второй мировой войны в 1947 г. группой английских физиков под руководством С. Пауэлла в космических лучах была найдена еще одна элементарная частица, имеющая массу примерно 273 /и,. Выяснилось, что именно эти частицы, названные пионами или л-мезона-ми, являются переносчиками ядерного взаимодействия, а ранее предназначавшийся на эту роль мюон вообще не пршшмает в нем участия (мюоны — слабо взаимодействующие частицы). [c.185]

Экспериментальное открытие мюонов в 1937—1938 гг. первоначально было воспринято как открытие мезонов Юкавы, осуществляющих ядерное взаимодействие между нуклонами. Однако дальнейшие исследования свойств мюонов и их взаимодействия с ве-ш,еством показали, что они очень слабо (примерно в 10 раз слабее) взаимодействуют с атомными ядрами, чем это должно было бы быть, если бы мюоны были носителями ядерного взаимодействия. Мюоны не могут выполнять роль мезонов Юкавы. [c.75]

Частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях, образуют два небольших семейства. Одно из них представляют лептоны — электрон, мюон, т-лептон, а также электронное, мюонное и т-нейтрино. Другое семейство до последнего времени представлял фотон — безмассовая частица со спином, равным единице, являющаяся переносчиком электромагнитного пзаимодекст-сия, квантом электромагнитного поля. В 1983 г. были открыты массивные заряженные (W ) и нейтральный (Z ) бозоны — частицы со спином, равным единице, являющиеся переносчиками слабого взаимодействия. Фотон, и -бозоны относят к семейству векторных [c.970]

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]

Посмотрим теперь, какую информацию можно получить, изучая распад (7.160). Прежде всего по времени жизни мюона можно определить или по крайней мере оценить величину константы слабого взаимодействия G j,. Определение этой константы таково. Предположим, что процесс распада является элементарным, т. е. описывается диаграммой с одним элементарным четырехфермион-ным узлом (рис. 7.70). Как мы знаем из 5, п. 3, элементарный узел [c.400]

М. является метастаби.тьиой системой вследствие распада мюона (за счёт слабого взаимодействия) на позитрон (е" ) и два нейтрино (ц" —2- с+ Vf, v ) со временем жизни т 2,2-10" с. В результате исчезновение М. сопровождается испусканием позитроиа с макс, энергией ок. 53 МэВ, двух нейтрино и иизкоэнергетич. электрона. [c.225]

Из-за эффектов несохранения чётности в слабом взаимодействии мюоны, возникающие от распада п-ме-зонов (я " V,,), поляризованы (в направлении, [c.225]

Здесь — p. время жизни мюона, а — экспериментально определяемый коаф. асимметрии, величина P(t) определяется временной зависимостью ср. значения распределения проекции мюонных спинов на ось детектора позитронов. Выражение (1) является следствием V — А теории слабого взаимодействия, определяющей энергетич. и угл. распределения позитронов ja е-распада. Среднее по энергии позитронов значение коэф. асимметрии а в соответствии с V — А теорией равняется Однако в действительности знак и величина а определяются особенностями формирования пучков мюонов, энергетич. порогом регистрации позитронов и геометрией позитронного телескопа детекторы Дз. ДД. [c.227]

Поскольку спин мюонного нейтрино vn, возникающего вместе с р+, ориентирован против направления импульса V i, а спин мюонного антинейтрино Тц, возникающего вместе с р , — в направлении импульса тц, М., образующиеся от двухчастичных распадов я —> pv, К —> pv, имеют вынужденное направление спина, определяемое законами сохранения импульса и угл. момента спин р" от распада покоящйхся пионов и као-вов по каналу л+ -> p+Vn, К+—> p Vp, Направлен против импульса р" , а спин р" — в наиравлейии его импульса. Этот факт проверен прямыми экспериментами. В др. реакциях (напр., К" —> n p+Vp, K я p Vp) ориентация спина М. противоположна вынужденной в соответствии с тем, что в слабом взаимодействии с заряженными токами р" входит С отрицательной, а р" с положительной спиральностями. [c.231]

Слабое взаимодействие мюонов с т-лептоном и тяжёлыми кварками. Помимо слабого взаимодействия заряж. тока (pvJ с токами (ех ) и (ий) экспериментально изучены также процессы, вызываемые взаимодействием тока (pV(,) с кварковыми токами (мз), (м), d) и (сЬ) [нолулептонные (в ряде случаев — чисто лептонные) распады странных очарованных и красивых (прелестных) частиц, нейтринные реакции с испусканием М. и рождением странных и очарованных частиц]. Взаимодействие токов (pv ) и (тУх) проявляется в распадах [c.233]

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]

В слабых взаимодействиях, обусловливающих бета-распад яде]), а также распады многих элементарных частиц, закон сохранения Ч. нарушается. Фундаментальная гипотеза о песохранении Ч. в слабых взаимодействиях была выдвинута и подробно проанализирована в 1956 г. Ли и Янгом [3] и подтверждена экспериментально в 1957 г. Ву и др. в -распаде ядер [4], а также Ледерманом и др. в распаде мюона [5]. Песохранение Ч. проявляется также в распадах К-мезонов и гиперонов. Ю. Г. Лбовым и др. получены указания на слабое нарушение закона сохранения Ч, при рассеянии нейтронов на ядрах [6]. [c.411]

Ц при др. эпергиях, эти цифры могут неск. изменяться. Лейтоны участвуют только в электромагнитных и слабых взаимодействиях, мезоны и барионы — во всех трех типах взаимодействий. Дополнит, различия между группами частиц связаны с наличием характерных квантовых чисел. Лептоны несут специфический лептоншлй заряд (электронный пли мюон-ный, по модулю равный рдннице, см. Слабые взаимодействия), барионы — барионный заряд (равный +1), для мезонов же оба эти заряда равны нулю. Помимо отмеченных квантовых чисел, Э. ч. различаются значеииями электрич. заряда Q и спина J [спин — частный случай (для систем, в к-рых частица покоится) квантового числа момента количества движения ]. [c.522]

Па опыте наблюдался только мюоний, т. е. М., ядром к-рого является мюон (р-мезон). Наблюдение мюоиия стало возможным после того как было обнаружено песохрапепие четности в слабых взаимодействиях. [c.175]

Смотреть страницы где упоминается термин Мюоны слабое взаимодействие : [c.424] [c.141] [c.398] [c.401] [c.417] [c.91] [c.106] [c.478] [c.226] [c.233] [c.266] [c.206] [c.592] [c.248] [c.240] [c.171] [c.295] [c.176] [c.345] [c.346] [c.347] [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...