Гіперони. Елементарні частинки. Закон збереження парності

Важкі нестабільні елементарні частинки з масою (2183–3273) m _e, більшої маси нуклона, називаються гіперонами. Відомі лямбда (Λ ⁰), сигма (å ⁰, å ⁺, å ^-), ксі (X ⁺, X ^-) і омега (W ^-) – гіперони. Вони беруть участь у сильних взаємодіях (належать до групи адронів), розпадаючись на нуклони і легкі частинки (π - мезони, електрони, нейтрино і γ - кванти). Час існування більшості гіперонів 10^-10с, що в 10¹³ разів більше характерного ядерного часу ~10^-23с.

Такий час існування можна пояснити лише тим, що розпад гіперонів відбувається за рахунок слабкої взаємодії. Крім цього, виявилося, що всякий раз гіперон народжується в парі з К – мезоном. Наприклад, у реакції

(9.13)

завжди народжується K ⁰ – мезон з тими ж особливостями в поводженні, що й у гіперона. Розпад же Λ ⁰ - гіперону відбувається за схемою

. (9.14)

Для пояснення особливостей поводження гіперонів і K – мезонів була введена нова квантова характеристика елементарних частинок – дивність S, що зберігається в процесі сильної і електромагнітної взаємодії. У каонів S = 1, у Λ ⁰ і å – гіперонів S = -1, X – гіперонам приписують S = -2, W – гіперонам – S = -3. У нуклонів і π – мезонів S = 0. Реакція (9.14) йде з порушенням дивності, тому вона не може відбуватися за рахунок сильної взаємодії.

Ґрунтуючись на законі збереження дивності, були експериментально виявлені – мезон, å ⁰, X ⁰ – гіперони.

Елементарним частинкам приписують ще одну квантово – механічну характеристику – парність P, що відображує симетрію їхньої хвильової функції. Якщо при дзеркальному відбитті хвильова функція частинки не змінює знака, то парність частинки P = +1; якщо змінює знак, то парність негативна P = -1.

При всіх перетвореннях, що відбуваються з системою частинок, парність їхнього стану не змінюється. Це закон збереження парності. Збереження парності пов’язане з властивістю дзеркальної симетрії простору і вказує на інваріантність законів природи стосовно заміни лівого правим і навпаки. Однак дослідження розпадів K – мезонів показало, що в слабких взаємодіях закон збереження парності може порушуватися, тобто він виконується тільки при сильних і електромагнітних взаємодіях.

Дата добавления: 2014-01-07