Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читаем бесплатно книги полностью .txt) 📗

  Табл. 3. — Кварковый состав мезонов с J^P = 0^— (­¯)

Частица	Состав	Частица	Состав
p+	pñ	h’
p		hc	cc̃
p-	p̃n	F+	c l̃
h		F-	c̃ l
K+	p l̃	D̃	pc̃
K	n l̃	D-	nc̃
K-	p ̃l	D	p̃c
K̃	ñ l	D+	ñc

  Табл. 4. — Кварковый состав мезонов с J^P = 1^— (­­)

Частица	Состав	Частица	Состав
r+	pñ	j	ll̃
r		y	cc̃
r -	p̃n	F*+	c l̃
w		F*-	c̃ l
K*+	p l̃	D̃*	pc̃
K*	n l̃	D*-	nc̃
K*-	p ̃l	D*	p̃c
K̃*	ñ l	D*+	ñc

  В качестве иллюстрации в табл. 3 и 4, 5 и 6 приведён вытекающий из описанных представлений кварковый состав мезонов 0^- и 1^- и барионов ¹ /₂⁺ и ³ /₂⁺ и его соответствие известным частицам (символы наблюдавшихся частиц подчёркнуты). Всюду в таблицах предполагается необходимое суммирование по цветам кварков. Как следует из таблиц, все обычные и странные адроны, которые должны существовать при заданной кварковой структуре, наблюдались экспериментально. Пока нет полных данных для адронов с Ch ¹ 0, однако изученные частицы полностью соответствуют указанной картине.

  Правильно передавая специфику адронов с наименьшими массами и спинами при заданных значениях Y и Ch, кварковая модель естественным образом объясняет также общее большое число адронов и преобладание среди них резонансов. Многочисленность адронов — отражение их сложного строения и возможности существования различных возбуждённых состояний кварковых систем. Не исключено, что число таких возбуждённых состояний неограниченно велико. Все возбуждённые состояния кварковых систем неустойчивы относительно быстрых переходов за счёт сильных взаимодействий в нижележащие состояния. Они и образуют основную часть резонансов. Небольшую долю резонансов составляют также кварковые системы с параллельной ориентацией спинов (за исключением W^- ). Кварковые конфигурации с антипараллельной ориентацией спинов, относящиеся к осн. состояниям, образуют квазистабильные адроны и стабильный протон.

  Возбуждения кварковых систем происходят как за счёт изменения вращательного движения кварков (орбитальные возбуждения), так и за счёт изменения их пространств. расположения (радиальные возбуждения). В первом случае рост массы системы сопровождается изменением суммарного спина J и чётности Р системы, во втором случае увеличение массы происходит без изменения J^P . Например, мезоны с J^P = 2⁺ являются первым орбитальным возбуждением (l = 1) мезонов с J^P = 1^- . Соответствие 2⁺ мезонов и 1^- мезонов одинаковых кварковых структур хорошо прослеживается на примере многих пар частиц:

  Мезоны r' и y' — примеры радиальных возбуждений r- и y-мезонов соответственно (см. табл. 1).

  Орбитальные и радиальные возбуждения порождают последовательности резонансов, отвечающие одной и той же исходной кварковой структуре. Отсутствие надёжных сведений о взаимодействии кварков не позволяет пока производить количественные расчеты спектров возбуждений и делать какие-либо заключения о возможном числе таких возбуждённых состояний.

  При формулировке кварковой модели кварки рассматривались как гипотетические структурные элементы, открывающие возможность очень удобного описания адронов. В дальнейшем были проведены эксперименты, которые позволяют говорить о кварках как о реальных материальных образованиях внутри адронов. Первыми были эксперименты по рассеянию электронов нуклонами на очень большие углы. Эти эксперименты (1968), напоминающие классические опыты Резерфорда по рассеянию a-частиц на атомах, выявили наличие внутри нуклона точечных заряженных образований. Сравнение данных этих экспериментов с аналогичными данными по рассеянию нейтрино на нуклонах (1973—75) позволило сделать заключение о средней величине квадрата электрического заряда этих точечных образований. Результат оказался удивительно близким к величине ¹ /₂ [(² /₃ e )² +(¹ /₃e )² ]. Изучение процесса рождения адронов при аннигиляции электрона и позитрона, который предположительно идёт через последовательность процессов:

  Табл. 5. — Кварковый состав барионов с J^P = ½⁺ (­­¯)

Частица	Состав	Частица	Состав
p	ppn		nnc
n	pnn		[pn ]c
L	[pn ]l		{p l}c
S+	pp l		{n l}c
S	{pn }l		[p l]c
S-	nn l		[n l]c
X	p ll		llc
X-	n ll		pcc
	Ppc		ncc
	{pn }c		lcc