Техника - молодёжи 1958-09, страница 34

па даться на частицы с нулевой странностью посредством элек-тромагнитного процесса.

В конце концов, конечно, странные частицы распадутся на обычные, причем по шкале времени примерно такой же величины, какая имеет место для слабых взаимодействий, так что может показаться, что распад странных частиц принадлежит к этому обширному классу процессов.

Итак, слабые процессы не удовлетворяют сохранению странности. Совсем недавно было обнаружено, что они нарушают также еще один закон сохранения, именно закон сохранения четности (см. «Технику — молодежи» № 1, 1958 г.—Р^Д.), который обусловливает наличие левой и правой симметрии в природе. Мы не знаем сейчас, есть ли какая-нибудь глубокая связь между двумя этими законами н их нарушением. Во всяком случае, совершенно ясно, что в слабых процессах природа скрывает свои многие важнейшие тайны н что одной из основных задач, которые стоят перед физиками, является выяснение законов, управляющих этими процессами.

ЧАСТИЦЫ

Сшшщш

аткщыппа

Когда приступали к поискам закона сохранения для объяснения совместного рождения, то надеялись вместе с тем получить дополнительные сведения о рождении и смерти странных частиц. Надежда эта оправдалась. К примеру, правило совместного рождения допускает реакцию, в которой два нейтрона, соударяясь, образуют пару ламбда-частиц.

Фактически эта реакция рассматривалась как одна из наиболее вероятных. Но эту реакцию никто никогда не наблюдал, а из закона сохранения странности следует, что практически ее никогда наблюдать н не удастся. Странность нейтрона равна нулю, а странность ламбда-частицы равна минус единице. Таким образом, в результате нейтронных столкновений, если они и могут порождать ламбда-частицы, должна также возникать еще одна частица со странностью плюс единица, такая, например, как нейтральная К-частица.

Рассмотрим еще раз случай сигма, и К-частиц. Сигма-частица является триплетом со странностью минус единица, К-части-Ца образует пару дублетов. Пара, включающая Кимеет странность, равную ~Ь 1, а пара, включающая К , имеет странность —1. Следовательно, имеется возможность одновременно создать сигма-минус-частицу (ее странность — 1) и К + -частицу (со странностью + 1), но не сигма-плюс-частицу и К — так как обе эти частицы имеют одну и ту же странность — 1. Первая реакция была обнаружена при столкновениях пионов , С протонами.

* В качестве другого примера, показывающего мощь принципа сохранения странности, мы приведем исследование распада нейтральной сигма-частицы. Снгма-частица является триплетом

. с той же странностью (—1), как и ламбда. Сигма-частица тяжелее ламбда-частицы на 150 электронных масс. Поэтому представляется возможным как с точки зрения необходимой анергии, так и с точки зрения сохранения странности распад сигма-частицы на ламбда-частицу. Если можно так выразиться, сигма-частица вовсе не должна поджидать слабый процесс, чтобы окончить свое существование. Однако в случае заряженной сигма-частицы должны возникать среди продуктов распада некоторые другие заряженные частицы, чтобы обеспечить сохранение-заряда. Этой частицей может быть пион. Странность пиона равна нулю, так что сохранение странности здесь соблюдается. Но масса пиона равна 270, или примерно на 120 больше той, которая возможна внергетически. Следовательно, этот распад невозможен. Нейтральная сигма-частнца,

* напротив, вовсе не нуждается в образовании какой-либо заря-

Иллюстрация странности. Частицы (изображенные белыми кружками) и античастицы (изображенные темными кружками) сгруппированы в мультиплеты, причем их заряды отмечены вертикальными линиями. Сплошной треугольник указывает на среднее значение заряда для каждого мультиплета; незакра-шенный треугольник указывает «ожидаемое» положение среднего заряда Г+'/г для тяжелых частиц, —'/г для тяжелых античастии и нуль для мезонов). Горизонтальные стрелки показывают смещение каждого значения среднего заряда от ожидаемого положения. Странность определяется как удвоенное значение этого смещения.

женной частицы. Избыток ее энергии может быть унесен фотоном.

Такая реакция действительно была обнаружена. Поскольку она включает в себя фотон, она является электромагнитным процессом и поэтому происходит только немногим медленнее, чем сами сильные взаимодействия.

Итак, странность определяет как правила выбора возможных странных частиц, так и возможные способы нх распада. Фактически случилось так, что несколько частиц были предсказаны, согласно правилу странности, до того, как они были экспериментально обнаружены. До сих пор еще не обнаружена нейтральная кси-частица.

КОЛХОЗНОЙ ЧАЙНОЙ

Изошутка художника В. КАЩЕНКО по теме читателя т. ДЫДЫК

29