Введение в ядерную физику / Лекции / Введение в ядерную физику_14v2_2023
.pdf
Семейство мезонов |
Q - заряд |
Q = T3 + Y/2 |
Гиперзаряд Y
Mesons of spin 0 form a nonet. K: kaon, π: pion, η: eta meson. |
Проекция изоспина Т3 |
12 |
|
Семейство легчайших барионов
Гиперзаряд Y
The octet of light spin-1/2 baryons described in SU(3).
n: neutron, p: proton, Λ: Lambda baryon, Σ: Sigma baryon, Ξ: Xi baryon. |
Проекция изоспина Т3 |
13 |
|
|
Составные модели адронов
• Модель Ферми-Янга
+ = |
0 = (ҧ− ) |
− = ҧ |
Объясняет заряд, спин и четность пионов. Большая энергия связи.
•Модель С.Сакаты (1956г.) : в качестве фундаментальных частиц взяты три частицы Λ, что позволяет объяснить правило Гелл-Манна- Нишиджимы
Как и в модели Ферми-Янга мезоны состоят из частицы и античастицы .
SU(3) (specical unitary group) предсказывает 3x3=9 комбинаций
Октет и синглет для мезонов
3 × 3 = 8 + 1
Модель Сакаты оказалась неспособна объяснить свойства барионов
14
Простая кварковая модель
•Гелл-Манн и Цвейг отказались от использования в качестве фундаментальных частиц уже известных.
•Все адроны состоят их новых частиц , получивших название кварки, принадлежащих более глубокому уровню организации материи
Барионы Мезоны
q
15
Анти -барион
Анти-мезон
q
Барион Мезон
q
16
Квантовые числа кварков
Аромат |
Заряд Z |
Барионное |
Странность |
спин |
|
|
число B |
S |
|
|
|
|
|
|
u |
+2/3 |
1/3 |
0 |
1/2 |
|
|
|
|
|
d |
-1/3 |
1/3 |
0 |
1/2 |
|
|
|
|
|
s |
-1/3 |
1/3 |
-1 |
1/2 |
|
|
|
|
|
p=uud
n=udd
Представления группы SU(3)
3 3=1 8 3 3 3 = 1 8 10 8
17
Барионный октет в кварковой модели
Как видно из сравнения рисунков, массы кварков uds различны
18
Спин 3/2
~1232
~1384
|
Масса частиц увеличивается на |
~1533 |
~140-150 МэВ при переходе к |
следующей строке
sss |
|
? |
Предсказанная масса sss 1680 МэВ |
|
Измеренная – 1672 МэВ |
19
Омега-минус-гиперон
→ + + −→ + + − π0 → +
Λ0 → + + Ξ0 → Λ0 + 0 Ω− → Ξ0 + −
− + → Ω− + + + K0
20
Декуплет барионов
Существование этого декуплета явилось решающим аргументом в пользу кварковой модели адронов и SU(3) теории