Пример
Изоспиновый дублет I=1/2
K + |
(494 МэВ) |
I = |
K − |
(494 МэВ) |
I = |
2 |
I3 |
= + |
1 |
|
|
2 |
I3 |
= − |
1 |
|
|
1
2
1
2
K K
+
−
(us ) |
I3 = + |
1 |
+0 = + |
||
2 |
|||||
(us) |
I3 = − |
1 |
+0 = − |
||
2 |
|||||
1
2
1
2
I = |
1 |
→ |
I3 |
= + |
||
|
|
I3 |
= − |
|||
2 |
||||||
|
|
|||||
1
2
1
2
K K
+
−
Пример
Изоспиновый синглет I=0
Λ |
(1116МэВ) |
I = 0 |
Λ |
(uds) |
I3 (u) = + |
2 |
I3 |
= 0 |
= −2 |
I3 |
(d) |
||
1 |
|
|
1 |
Изоспиновый триплет I=1 |
|
|
||
Σ+ |
(1189 МэВ) |
I =1 |
I3 |
= +1 |
Σ0 |
(1193 МэВ) |
I =1 |
I3 |
= 0 |
Σ− |
(1197 МэВ) |
I =1 |
I3 |
= −1 |
Σ+ (uus)
Σ0 (uds)
Σ− (dds)
I3 |
= + |
1 |
+ |
|
1 |
|
+ 0 = 1 |
||||
2 |
2 |
|
|||||||||
I3 |
= + |
1 |
|
− |
1 |
+ 0 = 0 |
|||||
2 |
2 |
||||||||||
I3 |
= − |
1 |
− |
1 |
+ 0 = −1 |
||||||
2 |
2 |
||||||||||
I3 |
= +1 |
|
|
|
|
|
|
|
Σ+ |
||
I =1 → I3 |
= 0 |
Σ0 |
I3 |
= −1 |
Σ− |
Вопрос
В таблице частиц найти примеры изоспиновых мультиплетов
I = 0, 12 , 1, 23
Электрическийзаряд кварков Q (e)
u |
с |
t |
+ 2 |
3 |
|
|
|
|
|
||
d |
s |
b |
− 1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Также как в случае лептонов известно 3 поколения кварков
u, c, t кварки имеют электрический заряд +2/3
d, s, b кварки имеют электрический заряд -1/3
u, c , t антикварки имеют электрический заряд -2/3
d , s ,b антикварки имеют электрический заряд +1/3
Электрические заряды кварков
|
μ− |
струя |
|
|
|
νμ |
|
назад |
кварки |
u |
|
|
наблюдатели |
u |
|
W + |
|
d |
qq − пары |
|
|
|
|
протон u |
u |
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
струя |
|
|
вперёд |
Диаграмма рождения адронных струй при столкновении νμ с протоном
νμ + p → μ− +струи адронов
νμ + d → μ− +u
Q(u) = 0.65 ±0.12
Электрические заряды кварков
|
μ+ |
струя |
νμ |
|
назад |
кварки |
u |
|
|
наблюдатели |
d |
|
W − |
|
qq − пары
u 
протон u d
d 
струя
вперёд
Диаграмма рождения адронных струй при столкновении νμ с протоном
νμ + p → μ+ +струи адронов
νμ +u → μ+ + d
Q(d ) = −0.33 ±0.09
Электрическиезарядыкварков
Процесс столкновения мюонного нейтрино с нуклоном сводится к процессу
|
νμ +d → μ− +u . |
(*) |
Аналогично, ν |
μ будет «выбирать» в нуклоне |
кварк u и |
взаимодействовать с ним по схеме |
|
|
|
νμ +u → μ+ +d . |
(**) |
Конечный кварк (u – в реакции (*) или d – в реакции (2)), получив в глубоконеупругом столкновении основную часть энергии νμ (νμ ), приобретает большую скорость и вылетает из нуклона в
переднюю полусферу в системе центра инерции. Этот кварк называют лидирующим. Оставшиеся два кварка (кваркинаблюдатели) – медленные и летят в заднюю полусферу, что приводит к возникновению двух струй адронов, летящих в СЦИ в противоположных направлениях. Струя в передней полусфере несёт информацию об электрическом заряде лидирующего кварка. Если поставить опыт так, чтобы с определением зарядов адронов в струе в передней полусфере одновременно идентифицировать заряд мюона, то известно, к какому из двух процессов – (*) или (**) – относится конкретное измерение. Усредняя многие измерения, можно проверить, «помнит» ли струя адронов электрический заряд лидирующего кварка. Измерения, выполнены в 1979 г. на нейтринном (антинейтринном) пучке с энергией 100–200 ГэВ протонного
ускорителя |
TEVATRON |
(Fermilab, |
США). |
События |
регистрировались в пузырьковой камере диаметром |
4.5 м, |
|||
наполненной жидкой водородно-неоновой смесью и помещённой в сильное магнитное поле (≈ 3 Тл). Камера
использовалась совместно с внешним мюонным идентификатором. Для средних по событиям электрических зарядов адронных струй, образующихся в передней полусфере под действием пучка нейтрино (антинейтрино) получены величины:
Q(u) = 0.65 ± 0.12 Q(d) = −0.33 ± 0.09,
что убедительно согласуется с предсказанными значениями
Q(u)=+2/3 и Q(d)=−1/3.