Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка):
Л
она отвечала бы Єи(3)-синглетному Г]'-мезону, для векторных — SU(S)-CHHraeTHOMy ш-мезону. Из двух оставшихся суперпозиций одна имеет единичный изоспин (я0 для
псевдоскаляров и р° для векторов): (ий — dd), а дру-
Л
гая — нулевой изоспин: —(ий + dd — 2ss). Ее вид оп-
Л
ределяется требованием ортогональности первым двум суперпозициям. Она отвечает г]-мезону для псевдоскаляров и Ф мезону для векторов. Коэффициенты в суперпозициях определены из нормировки.
9°. Аналогом матриц Паули в случае SU(2 ^симметрии являются эрмитовы матрицы Гелл-Манна Xk (k = = 1, 2, ... , 8) в случае Єи(3)-симметрии:
г \ Ґ \ Ґ \ / \
OlO 0 -І 0 10 0 0 0 1
*1= 10 0 Il ? і 0 0 Il 0-10 у Il ООО
,000, 000 ООО ,Ieoj
( ( \ ( \ Ґ \
0 0 -І ООО ООО 1 10 0
Il ООО ’^6 0 0 1 »^7 0 0 -I •’•¦л 0 10
0 10 V У OiO 0 0-2 V
Матрицы Гелл-Манна имеют нулевой след и подчи- • няются коммутационным условиям:
IK } = 'k^V
где Kt-k — полностью антисимметричный тензор, а по повторяющемуся индексу k подразумевается суммиро-
VII.4.4. СИЛЬНОЕ (ЦВЕТНОЕ) ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 967
вание; причем K123 = 2; K147 = I; K156 = -I; K246 = 1;
257 '
1’ К345 1’ КЯК7 К458 *^3 ; K678 -УЗ
367
10°. Нарушенная в природе Єи(3)-симметрия приводит к смешиванию 811(3)-синглетные мезоны и восьмые компоненты SU(3)-OKTeTOB. Для векторных мезонов смешивание гораздо сильнее, чем для псевдоскалярных. В результате смешивания физическими состояниями являются со = — (ий + dd) и Ф = ss(ma = 783 МэВ,
л/2
тф = 1020 МэВ). На рис. VIL.4.11 изображен октет ба-
рионов с Jp = (1/2)+ с упрощенной кварковой структурой. Комбинация в центре {ud}s, симметричная относительно замены и <-» d, имеет единичный изоспин и описывает Х0-гиперон, а антисимметричная по и d комбинация [ud\s имеет нулевой изоспин и описывает А°-ги-перон. На рис. VII.4.12 изображен декуплет барионов с Jv = (3/2)+. Известен ряд других 8и(3)-мультиплетов.
-1
ddu
P-
Iiud
-q
(uds + dus)/'!2 ddsJ \uus
ч ® >
(uds - dus)/'! 2
ssd\> (jssu
і---,----1----,----1 T
-I -0,5 0 0,5 I 3
Рис Vll.4.11
Y ddd ddu uud uuu д д(| д+ д+т
Рис. VII.4.12
968
VII.4 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
11°. В 1974 г. на протонном синхротроне в Брукхе-вене и электронно-позитронном коллайдере в Стэнфорде был открыт новый мезон с массой около 3,1 ГэВ/t'2. Группа С. Тинга, обнаружившая частицу в Врукхейве-не, назвала ее J, а стэнфордская группа во главе с Б. Рихтером назвала вновь открытую частицу \j/. За новым мезоном закрепилось двойное название J/\у (жи-пси-мезон); J/ці — с с — векторный мезон, являющийся основным состоянием пары из с-кварка и с -кварка. Так как J/\jf содержит и с- и с -кварки, то он получил название мезона со «скрытым очарованием».
На ускорителе SPEAR (США, 1976) были обнаружены частицы с «открытым очарованием», т. е. содержащие только CrKBapK (или с -кварк) вместе с легким антикварком й , d , s (кварком и, d, s) — Lfi- и ?)+-мезоны (табл. VII. 13).
Таблица VII. 13
Мезон Масса, МэВ /с2, время ЖИЗНИ, ПС Основные моды распада Относительная вероятность, %
J/\\1 = CC векторный 1S1 -состояние 3096,916(11) Адроны е+е- М-+М- 86 7 7
X)0 = ей скалярный 1S1-COCTOaHHe 1864,1(1,0), 0,415(4) K- TI+TI0 К~п+п~п+ К~п+ Kl+Vl 13,9(9) 7,6(4) 3,85(9) 3,50(17)
D+ = cd скалярный 1S1 -состояние 1869,4(5), 1,057(15) К K+TZ+ К~п+ті+яР Kg n+TZ+TZ~ K0 J+V11 9,0(6) 6,4(1,1) 7,0(9) 6,8(8)
V+ =Cs S векторный 3S J-состояние 1969,0 (1,4), 0,467(17) K+K-K+ *t>TZ+ K+K0 Ф/' V1 4,4(1,2) 3,6(9) 3,6(1,1) 2,0(0,5)
Z)*0 = CU векторный 3S J -состояние 2006,7(5) D0Ifi D0V 61,9(2,9) 38,1(2,9)
D*+= Cd векторный 3Є1-состояние 2010,0(5) EP-K+ D+Ti0 D+у 68,1(1,4) 30,6(5) 1,7(5)
D*+= CS векторный 3S1 -состояние 2112,9(1,5) D+Y D+-K0 94,2(2,5) ^ 5,8(2,5) 1
Vll 4.4. СИЛЬНОЕ (ЦВЕТНОЕ) ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
969
12°. Основные состояния очарованных барионов являются составной частью двух 811(4)-мультиплетов, в которых каждый из барионов содержит три кварка одного из четырех ароматов (и, d, s, с). Первый из мульти-плетов содержит барионы с Jp = (1/2)+, а второй — ба-рионы cJp = (3/2)+ (табл. VII.14, VII.15).
Таблица VII. 14
Барион Масса, МэВ/с2, время жизни, ПС Основные моды распада
Л* -¦= udc 2284,9(6), 0,200(10) рК~пf
_++ Zc = UUC 2453,1(6) ЛС П+
= udc 2453,8(9) л>°
Xc =ddc 2452,4(7), 0.098(23) Ac л-
нс = usc 2465,4(1,6), 0,34(6) ЛК~П+71+
-с =dsc 2470,4(2,0), 0,098(23) Згіґт^п
Нс+ =Usc 2573,7(3,3) =+у
= dsc 2577,4(3,5) [Il
г>° ?2с = ssc 2704(4), 0,063(20)
Таблица VII. 15
Барион Масса, МэВ /с2 Основные моды распада Am, МэВ/с2
*++ Zc - UUC 2519,4 ±1,5 Ac "+ 234,5(1,0)
*0 zc = ddc 2522,0 ±1,4 Ac 31- 232,6 (1,0)
~*0 “C = 2644,6 ±2,3 -° + “с 71 174,3(5)
-*0 ^ * dsc 2642,8 ±2,2 178,2(5)
970
Vll 4. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
13°. В 1977 г. была открыта частица T-мезон (ипсилон-мезон), состоящая из Ь-кварков («прелестных»), аналогов «нижних» d- и s-кварков, вот почему иногда букву b относят к слову bottom — нижний. T -мезон
