Экспериментальная ядерная физика - Мухин К.Н.
ISBN 5-283-04076-3
Скачать (прямая ссылка):
Между тем среди известных каналов распада л.-резонанса есть г|->3тс, который, казалось бы, должен быть сильным. Однако на самом деле распад по сильному взаимодействию в этом случае запрещен законом сохранения G-четности, так как Gn= + 1, a G3lt= — 1. Спрашивается, почему в таком случае нет распада г|-»2тс? Ведь G2r= + 1- Оказывается, этот канал распада запрещен по обычной пространственной четности. Действительно, из 1п = 0 и г|->2тс следует /я = 0 и Р2п= + К в то время как Pt]= — l**. Еще один канал, разрешенный по G-четности (г|->4тс), очевидно, запрещен законом сохранения энергии (аи4я>/ич).
В связи с тем, что л. -резонанс не имеет ни одного сильного канала распада, его параметры обычно приводят не в таблице резонансов, а в таблице стабильных и квазистабильных элементарных частиц и называют г\-мезоном.
Кроме рассмотренных выше резонансов, распадающихся на обычные частицы (р, тс, у), существует большая группа странных резонансов, в схемах распада которых присутствуют странные частицы (см. § 116, п. 4, в).
До сих пор мы говорили о резонансах, возбуждаемых при взаимодействии между собой элементарных частиц, например тс-мезона с протоном. Это так называемые вакуумные (свободные, элементарные) резонансы. Однако резонансы могут возбуждаться и внутри атомного ядра. В настоящее время широко изучаются свойства ядерной А-изобары, которая возбуждается в процессе нуклонной (р, п), пионной (тс*, тс°), ядерной [(3Не,
* Электромагнитный канал распада т\-*п°е+е~ (п°у) запрещен по С-четности.
** Легко видеть, что распад г|->2я запрещен также и по СР-четности.
(112.58)
250
Глава XIX. п-Мезоны
3Н), (6Li, 6Не) и др.] перезарядки, а также ставятся эксперименты по фоторождению ядерной А-изобары. Из предварительных результатов следует различие в свойствах элементарной и ядерной А-изобар (другие положение и ширина резонансного максимума и сечение образования, рассчитанное на один нуклон).
В заключение рассмотрения свойств резонансов отметим, что кроме исключительно малого времени жизни т отличительной чертой резонансов является статистический метод их выявления среди других событий. Резонанс в принципе невозможно выделить по одному событию, как это было сделано с Q_-гипероном. Впрочем, эта особенность резонанса есть следствие большой ширины Г, т. е. опять-таки связана с малым временем жизни т.
6. (я-л)-ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
В связи с тем, что л-мезон является квантом сильного взаимодействия, константа которого приблизительно равна 1, следует ожидать, что кроме рассмотренных раньше (N—N)-и (л — /У)-взаимодействий должно также существовать сильное взаимодействие между самими ядерными квантами, т. е. (л — невзаимодействие. Очевидно, что прямые методы изучения (я —я)-взаимодействия невозможны из-за отсутствия л-мезонной мишени (даже в форме встречного л-мезонного пучка). Поэтому (я —я)-взаимодействие изучают только косвенными методами.
Общая идея этих методов заключается в экспериментальном исследовании процессов, сопровождающихся образованием нескольких л-мезонов в конечном состоянии (например, реакций л" р-*к~л+ и, п~р-*к~п°р и т. п.).
Если предположить, что между этими л-мезонами нет взаимодействия, то характеристики таких процессов можно сравнительно просто рассчитать теоретически. Сравнение расчета с экспериментом позволяет выделить некоторый «разностный эффект», который можно отнести за счет (я —я)-взаимодействия.
В качестве конкретного примера рассмотрим способ получения сведений о (л —л)-взаимодействии из анализа реакций (112.44) и (112.45). В этом случае упомянутый выше разностный эффект был обнаружен при сравнении расчетных и экспериментальных спектров л-мезонов, образующихся в реакциях. Оказалось, что расчет, сделанный в предположении об отсутствии (л —л)-взаимодействия, не согласуется с экспериментом для событий с низшими нуклонными импульсами, т. е. для далеких (периферических) соударений л-мезона с нуклоном (AxApxh).
§ 112. Взаимодействие л-мезонов
251
Так как согласно мезонной теории (см. § 81) масса ядерного кванта обратно пропорциональна радиусу взаимодействия, далекие периферические соударения естественно интерпретировать в механизме обмена одним тг-мезоном. Фейнмановская диаграмма для реакций (112.44) и (112.45) в такой интерпретации показана на рис. 434, где внутренняя линия изображает виртуальный тг-мезон, слабо связанный с нуклоном (относящийся к мезонному облаку нуклона).
Как известно, из-за большой константы сильного взаимодействия (/~1) количественные расчеты сильных процессов методом теории возмущений в общем случае невозможны. Однако в периферических соударениях (которые происходят при малой передаче импульса) удается получить ряд результатов, согласующихся с экспериментом, при помощи нерелятивистской мезонной теории с константой / =0,08. Относительная малость этой константы позволяет пользоваться низшими приближениями теории возмущений.
В рассматриваемом случае [отбор событий (112.44) и (112.45) с малой передачей импульса] также есть основание считать, что диаграмма, изображенная на рис. 434, будет вносить основной вклад в изучаемые процессы.
