Открытие слабого взаимодействияОбнаружение К-мезонов и гиперонов открыло перед физиками абсолютно новый, четвертый тип силовых полей, отличающийся от уже известных: гравитационного, электромагнитного и ядерного.Среди этих трех самой мощной является ядерная сила, которая действует на очень коротких расстояниях. Если электромагнитная и гравитационная силы ослабевают с квадратом расстояния, то ядерная сила уменьшается столь быстро, что уже при удалении двух нуклонов на расстояние чуть больше их диаметра она падает почти до нуля. (Это то же самое, как если бы земное притяжение опускалось до нуля уже на высоте 4000 миль от поверхности.) Как следствие, все ядерные взаимодействия протекают с чрезвычайно высокой скоростью. Например, вообразите, что пи-мезон приближается к протону. Чтобы ядерная сила привела к их взаимодействию, частицы должны сблизиться на расстояние порядка диаметра протона. Диаметр протона около 1 х 10 в -13 степени сантиметра. Мезон движется со скоростью света — порядка 30 миллиардов сантиметров в секунду. Поэтому на нужном расстоянии от протона он будет находиться всего 1 х 10 в - 22 секунд секунд. Но даже этого короткого интервала достаточно для вступления ядерных сил в действие, в результате чего из пары АП-мезон-протон образуются лямбда-гиперон и АГ-мезон. Это один из примеров того, что физики называют «сильным взаимодействием». Барионы и мезоны под действием ядерных сил «слипаются» в так называемые «хадроны», от греческого слова «массивный». А вот «слабое взаимодействие» подразумевает более длительные процессы. Теория таких взаимодействий впервые была разработана Ферми в 1934 году. В качестве примера такого процесса можно взять расщепление АГ-мезона или гиперона. На это требуется порядка 10 в -13 степени секунд. На первый взгляд это время может показаться бесконечно малым, но по сравнению с мезон-протонным взаимодействием оно очень велико. Установлено, что «слабые взаимодействия» определяются силами, намного более слабыми, чем ядерные, и происходят только со «странными частицами». К этой категории отнесены в первую очередь АТ-мезоны и гипероны. Гелл-Манн присвоил каждой частице свой коэффициент «странности» (как и для кварков), причем суммарная «странность» всех частиц, вступающих во взаимодействие, остается постоянной. Четвертый тип взаимодействия можно также интерпретировать с точки зрения обменных сил. В гравитационных, электромагнитных и сильных взаимодействиях участвуют гравитон, фотон и пион; а в случае слабых взаимодействий их роль выполняет W-частица. Ее также называют промежуточным бозоном, поскольку она должна подчиняться статистическим правилам Бозе—Эйнштейна и обладать промежуточной скоростью распада. Но реально обнаружить эту частицу пока не удалось. Закон симметрии для слабого взаимодействия расширен Открытие слабого взаимодействия Практическая проверка закона четности Работает ли и как закон четности для слабого взаимодействия |
|
Разное |
|
|