5.10. Нуклонный спектр

В начале 70-х годов возобладала точки зрения рассматривать многие «элементарные» частицы как возбужденные состояния нуклонов (нейтронов и протонов) [1]. Все адроны подвержены сильному взаимодействию- взаимодействию, удерживающего протоны и нейтроны в ядре. Поэтому все состояния адронов по энергии покоя «элементарных частиц» можно рассматривать как спектр мезонов и спектр барионов. Фрагменты нуклонного спектра в сравнении с атомным и ядерным приведены в [1] и воспроизведены нами на рис.15.

Рис.15. Полевые кванты, испускаемые в спектрах трех типов.

К

е^- е⁺ е ,

В¹² С¹² N¹²

атомный ядерный нуклонный

спектр спектр спектр

Световые кванты (электромагнитное взаимодействие), лептонные пары (слабое взаимодействие), мезоны (сильное взаимодействие) характеризуют атомные, ядерные, и нуклонные переходы соответственно. В [1] также приве-дены упрощенные спектры мезонов и барионов воспро-изведенные на рис.16а,б. (часть обозначений устарела ?)

Рис. 16а. Спектр мезонов по [1]. (неполный).

1 ,6

(Г,эВ) E

D A₂

1,2 F B

A₁

X

0,8

0,4

½ 0 1 ½ изоспин I

1 0 1 Странность s

На рис.16.а. указаны 20 линии мезонов, на рис.16б. -33 линии барионов. Пунктирность большинства линий обусловлена числом М=2I+1 зарядовых состояний.

Рис. 16.б. Спектр барионов по [1]. (неполный).

2 ,4

Гэв

1,6

N ∑

0,2

½ 3/2 0 1 ½ 0 I

0 -1 -2 -3 S

По сведенным вместе, несколько рассогласованным, данным справочника [2] и энциклопедии [3] мы подсчитали представленные там элементарные частицы и получили приводимый ниже список. Часть частиц в двух источниках отличаются весами и обозначениями, буквами и наличием или отсутствием нижних индексов.

Поэтому данные трудно согласуются друг с другом. Точное число открытых частиц трудно определить в принципе из-за небольших различий в значениях энергий, определенных для одних и тех же частиц разными авторами. Кроме того открыты не все частицы. По [3] обнаружено более 350 частиц и их число постоянно растет. Здесь мы приводим нулевой вариант анализа, возможно содержащий ошибки и нуждающийся поэтому в доработке. Здесь приведена одна из наших первых попыток.Полностью удовлетворивший нас результат приведен выше на стр.71-81 Антикварки обозначены большими буквами. В круглых скобках после значка каждой частицы - масса покоя в единицах энергии (Мэв).

1. Мезоны с I=1/2; S=1; M=2.

Их кварковый состав: (частица и античастица) q_i Q_j; Q_iq_j. i j.

странные мезоны

1. К₀(K)(497,67(3);493,648(9)); J^P= 0^-

2. К₁^*(891,8(2)); J^P= 1^-

3. K_A^*(1242); J^P= ? 0^-

4. Q₁(K₁ ?)(1270); J^P= 1⁺

5. K(1350); J^P= ? 0^-

6. L(K₁^/ ?)(1400)(1402,(7) ?); J^P= 1⁺

7. Q₂(K₂ ?)(1400)(1402 ?)(1427 ?) ; J^P= ? 0^-

8. K(K₂^* ?)(1430)(1425(1)); J^P= 2⁺

9. K₂ (1768,(14)) J^P= 2^-

10. L+(K₃ ?)(1770)(1774,(8) ?); J^P= 3^-

11 . K(1780)K₂(1768)?; J^P= ? 0^-

12. K(2060)(K₄(2045,(9) ?)); J^P= 4⁺

13. B(5270)(5278 ?). J^P= ? 0^-

Общее число частиц в этой группе 2*2*13 ?)=52.

(2 формы: частица-античастица* М(=2*I+1=2)*12 частиц).

Для этих 52 частиц можно, пока произвольно, предположить разбиение на части в 36=n₁ и 16=n₂.

2. Мезоны с I=1/2; S=0; M=2.

Их кварковый состав: (частица и античастица) q_i Q_j; Q_iq_j. i j.

очарованные мезоны (с I=1/2)

1. D(1869,1864 ); J^P= 0^-

2. D^*(2010;2007). J^P= 1^-

Общее число частиц в этой группе 2*2*2=8 =n₃

(2 формы: частица-античастица* М(=2*I+1=2)*2 частиц).

3. Мезоны с I=0; S=0; M=1.

Их кварковый состав: q_i Q_i Q_iq_i ; (1/ )(q_i Q_i + q_j Q_j) и т.д. суперпозиции.

(частиц отдельно от античастиц нет - совпадают, либо суперпозиция)

Суперпозиции могут быть сложными, включая по четыре и более частиц.

обычные мезоны

1. (548,8(6)); J^P= 0^-

2. (781,95(14)); J^P= 1^-

3. ^/(957,5(2)); J^P= 0^-

4. S(S*)(975)(?); J^P= ? 1^-

5. (1019,412(8)); J^P= 1^-

6. H(1190); J^P= ? 1^-

7. f₂(1270)(1274(5) ?); J^P= 2⁺

8. D(1283); ). J^P= ? 1^-

9. ₀(1295(4)); J^P= 0^-

10. (1300); J^P= ? 1^-

11. E(1418); J^P= ? 1^-

12. f₂(f₁)(1425,(1)); J^P= 1⁺

13. i(1440); J^P= 1^-

14. f₂^/(1525,(5)); J^P= 2⁺

15. ₁(1594,(12)); J^P= 1^-

16. ₃(1668,(5)); J^P= 3^-

17. ₁^/( ₁ ?)(1685) (1680,(50) ?); J^P= 1^-

18. (1690); J^P= ? 1^-

19. f₂^//(1713,(2)); J^P= 2⁺

20. ₃(1854,(7)); J^P= 3^-

21. F⁺(1971); J^P= ? 1^-

22. F^-(1971); J^P= ? 1^-

23. h(2027)(2030 ?); J^P= ? 1^-

24. f₄(2049,(10)); J^P= 4⁺

мезоны (сС)

25.(1). _C(2820); J^P= ? 1^-

26.(2). _C(2981)(2980,(2980,(2)) ?); J^P= 0^-

27.(3). J/ (3097);(3096,93(9)); J^P= 1^-

28.(4). Xc₀(3415)(3451,(1) ?); J^P= 0⁺

29.(5). Xc₁(3510,6(5)); J^P= 1^-+

30.(6). Xc₂(3556,6(5)) J^P= 2⁺

31.(7). ^/(3685)(3686,0(1) ?) J^P= 1^-

32.(8). ^//(3770,(2)); J^P= 1^-

33.(9). (4030); J^P= ? 1^-

34.(10). ^///(4160)(4159,(20) ?); J^P= 1^-

35.(11) ^////(4415,(6)); J^P= 1^-

мезоны (bB)

36(1). r( 9460,32(22)); J^P= 1^-

37.(2). Xb₁³ ₀(Xb₀) (9875)(9860,(1) ?); J^P= 0⁺

38.(3). Xb₁³ ₁(Xb₀) (9895)(9891,9(7) ?); J^P= 1⁺

39.(4). Xb₁³ ₂(Xb₀) (9915)(9913,2(6) ?); J^P= 2⁺

40.(5). r^/(10025)(10023,3(3) ?); J^P= 1^-

41.(6). Xb₂¹ (X^/b₀) (10235,(1) ): J^P= 0⁺

42.(7). Xb₂³ ₁(X^/b₁) (10255,(4) ?); J^P= 1⁺

43.(8). Xb₂³ ₂ (X^/b₂) (10270)(10269,(1) ?); J^P= 2⁺

44.(9). r^//(10355,3(5) ?); J^P= 1^-

45.(10). r^///(10573)(10580,(3) ?); J^P= 1^-

46.(11). r^////(10865,(8) ?); J^P= 1^-

47.(12). r^/////(11019,(8) ?). J^P= 1^-

Общее число частиц в этой группе 1*1*47=47

=24+11+12=n₄ + n₅ + n₆ .

Вместе с предыдущей группой n₃=8: 47+8=55.

4. Мезоны с I=1; S=0; M=3

Их кварковый состав: q_i Q_j; Q_iq_j. i j, (1/ )(q_i Q_i - q_j Q_j) и т.д.. (частица+античастица и частица без пары-суперпозиция).