Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Лекции профессора Б.С. Ишханова (2013 г.) / li_08.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

10.02.2015

Размер:

1.39 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

Распад b-кварка

M (B0 ) 5279.4 0.5МэВ

		)		(B0 ) 1,5 10 12
B0 (db		)		(B0 ) 1,5 10 12
B 0	d			d	D
B 0				c	D
b				c
			W	e

				e

u с t

сек d s b

B0 D e e

(2.10 0.19)%

B0		d		d
					B0	e e

				u
	b			u
			W	e	(1.0 0.6) 10 4

Распады b→c происходят гораздо чаще чем распады b→u

Образование D*+ резонанса в реакции ++pp



M (D* ) 2010 МэВ


M (D0 ) 1864 МэВ
M ( ) 105,7 МэВ
M ( , ) 139,6 МэВ
M ( , ) 139,6 МэВ
M (K ) 493,7 МэВ
M ( ) 1197,3 МэВ

Рождение и распад Ω–-гиперонарона

K p K 0 K

M ( ) 1672,5 МэВ

M ( 0 ) 1314,9 МэВ

M ( ) 1115,6 МэВ M ( p) 938,3 МэВ

M ( , ) 105,7 МэВ

M ( , ) 139,6 МэВ

Каналы распада			Относительные вероятности
				Распады K++ -			мезона
			63.4%	Распады K++ -			мезона
						ды K -	мезона
0			21.1%			ды K -	мезона
0			21.1%
			5.6%
			5.6%	M (K ) 494 МэВ
0		е е	4.9%	M (K ) 494 МэВ
0			3.3%	1.2 10 8 с
0 0			1.7%	1.2 10 8 с
0 0			1.7%	J	p	(I) 0 (1/ 2)


			5.5·10 3
			5.5·10 3
0 0
0 0			2.8·10 4
0	е е		2.7·10 4
			1.0·10 4
е е			4.1·10 5
0 0 е е
0 0 е е			2.1·10 5
е е			1.6·10 5
			1.4·10 5

Распады K+ - мезона

M (K ) 494 МэВ

1.2 10-8 с

J p 0

	u	W
K
	s

u u 0

(е )

( е)

	u		u
K						0

	s			u
	s			u

					(е )
		W

( е)

K u	u	0
s	u
W	u		0
	u

Распады π – мезонов

Каналы распада -мезона ( 2.6 10 8 с)

Каналы распада					Относительная вероятность
					99.988%

					2.0·10 4

	е				1.2·10 4
			е
	е е				1.6·10 7
			е	0	1.0·10 8
е
			е	е	3.2·10	9
е	е
е					5·10 6

	е
Каналы распада 0-мезона ( 0.84 10 16 с)
Каналы распада					Относительная вероятность
		2			98.80%

	е е				1.2%
е+е+е е					3.1·10 5
	е+е				6.2·10 8
		4			2·10 8

Распады π – мезонов

u

	W	q
	W
	0	uu dd
d		q
d

Так как -мезон является самым легким положительно заряженным адроном, он должен распадаться на легкие заряженные лептоны е или и соответствующие нейтриное( ) или антинейтрино е( ). Распад происходит в результате

слабого взаимодействия, поэтому -мезон имеет характерное для слабого взаимодействия время жизни ( ) 2.6 10 8 с.

Распад 0 -мезона происходит в результате электромагнитного взаимодействия. Поэтому время жизни 0 -мезона ( ( 0 ) 0.84 10 16 с) много меньше времени жизни заряженных пионов.

Спиральность

Поляризация частицы — это состояние частицы с преимущественной ориентацией ее спина вдоль выбранного направления. При поперечной поляризации спин частицы перпендикулярен ее импульсу. При продольной (круговой) поляризации спин направлен вдоль импульса частицы.

Спиральность частицы h определяется соотношением

h sspp ,

s — спин частицы, а p — ее импульс.

Состояние, при котором направления спина и импульса совпадают, соответствует спиральности h 1

(правая поляризация, правая спиральность). Состояние с противоположно направленными спином и

импульсом (левая поляризация, левая спиральность) соответствует спиральности h 1. Лептоны и

кварки, участвующие в слабых взаимодействиях, имеют отрицательную спиральность или левополяризованы. Антилептоны и антикварки, участвующие в слабых взаимодействиях, имеют положительную спиральность или правую поляризацию.

h(e , e , , , ,u, d, s,c,b,t) 1, h(e , e , , , ,u, d , s ,c ,b , t ) 1.

Это эмпирический результат, следующий из анализа всей совокупности экспериментальных данных. В природе не наблюдаются правопляризованные нейтрино и левополяризованные антинейтрино.

Нейтрино всегда имеет левую поляризацию (h 1), а антинейтрино — правую (h 1).

Распады π+ мезона

(99,99%)

e (0,01%)

) 139,57 МэВ

спин

M (

M ( ) 105,7 МэВ

импульс

M (e ) 0,511 МэВ

При распаде -мезона доминирует канал распада -мезона на мюон

и мюонное нейтрино

Этот факт на первый взгляд является удивительным, поскольку

существует не запрещенный законами сохранения распад:

+ е е,

который идет со значительно бòльшим энерговыделением (масса e меньше массы

в 207 раз). Однако по какой-то причине происходит он в 104 раз реже.

Распады

	e	e

Для качественного объяснения подавления распада + е е по сравнению с распадом + следует учесть, что e и рождаются в слабых процессах со спиральностью h v/c т.е. v/c всех рождающихся e и должны быть правополяризованными. Эту поляризацию мы назовём «правильной».

Соответственно 1 v / c	положительно заряженных лептонов будут
левополяризованными, т.е.	поляризованными «неправильно». Распад с

«правильно» поляризованными e и запрещен законом сохранения углового момента. Поэтому распад + идёт с «неправильно» поляризованными e и , а

доля таких	распадов равна	1 v / c		.	Так как	в распаде			электроны
							e
(позитроны)	ультрарелятивистские, то				ve / c 1	и 1 ve / c 0 .	В распаде
мюоны нерелятивистские, v / c			относительно			мало и 1 v / c		велико. Т.е.

вероятность рождения «неправильно» поляризованных мюонов значительна. Поэтому вероятность распада во много раз превосходит вероятность распада e .

Распады -мезоновв

p +-мезоны

Мишень

l = 100 м

N(t)

Среднее время жизни -мезона 2,6 10 8

сек.

( ) 137 МэВ

покоя

E ( ) 20 E

( )

кинет

покоя

1, v c

1 v2 / c2

Время пролёта 100-метрового тоннеля

v c,

100 м

3,33 10 7 c.

3 108 м/с

Число -мезонов в конце тоннеля

3,33 10 7

N (t) N

2, 76

N0 .

N0e

2,6 10

Решение ошибочное.

Распады -мезоновв

Лоренцовское сокращение масштабов длины

L L		1 2 L /
1	2	2

Лоренцовское замедление времени

T1 T2 / 1 2 T2

(L1T1 ) — движущийся наблюдатель, (L2T2 ) — покоящийся наблюдатель.

Движущийся наблюдатель (пион)

( )	L	100 м	5 м.

		3,33 10 7		1
		20			8
N(t) N0e		20		2,6 10	8	0,52N0
N(t) N0e				2,6 10		0,52N0

Покоящийся наблюдатель

L 100 м, ( ) 20

3,33 10 7	1
	20 2,6 10 8
N (t) N0e		0,52N0

Законы сохранения

	Характеристика					Взаимодействие
					сильное	электро	слабое
						магнитное
			Аддитивные законы сохранения
	Электрический заряд	Q		+		+	+
Энергия		E		+		+	+
Импульс				+		+	+
Момент количества движения				+		+	+

Барионный заряд		B		+		+	+
Лептонные заряды		Le,L ,L		+		+	+
Странность		s		+		+
Очарование (charm)		c		+		+
Bottom		b		+		+
Top		t		+		+
Изоспин		I		+
	Проекция изоспина	I3		+		+
		Мультипликативные законы сохранения
	Пространственная чётность P			+		+
	Зарядовая чётность	C		+		+
Комбинированная чётность CP				+		+
Обращение времени		T		+		+
CPT-инвариантность				+		+	+

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Лекции профессора Б.С. Ишханова (2013 г.)

#
10.02.20151.08 Mб28li_03.pdf
#
10.02.20151.07 Mб24li_04.pdf
#
10.02.2015849.32 Кб21li_05.pdf
#
10.02.2015536.76 Кб26li_06.pdf
#
10.02.20151.16 Mб52li_07.pdf
#
10.02.20151.39 Mб31li_08.pdf
#
10.02.20151.92 Mб25li_09.pdf
#
10.02.20151.09 Mб21li_10.pdf
#
10.02.20152.22 Mб22li_11.pdf
#
10.02.20151.01 Mб20li_12.pdf
#
10.02.20152.56 Mб26li_13.pdf