Силы и элементарные частицы

Пятая сила?

Если кварков и нет в природе, то ведь группировка частиц в супермультиплет остается фактом и этот факт нужно как-то объяснить. Попытки такого объяснения имеются уже сейчас. Они появились даже раньше, чем возникла гипотеза кварков и связаны с допущением существования в природе не четырех, а пяти фундаментальных сил.

...И яснее вырисовываются трудности

В тот самый момент, когда наш рассказ о кварках, казалось, достиг апогея, когда читатель, возможно, уже почувствовал к ним доверие и симпатию, вдруг появилось, да еще выделенное шрифтом, слово «трудности».

Множатся успехи

Новая классификация приносила один успех за другим. Естественно и непринужденно вписались в общую систему мезоны и бозонные резонансы. Бозоны — частицы с целым спином. Следовательно, их нужно склеивать из четного числа кварков.

Предсказанная встреча

В этой таблице все уже довольно хорошо нам знакомо. Звездочки показывают, что мы имеем дело с резонансами, являющимися возбужденными состояниями частиц с соответствующими символами; стоящие около этой звездочки крестики или черточки определяют электрический заряд. Однако есть в таблице и нечто новое: символ Q".

Кварки

Прежде всего заметим, что у наших субчастиц должен быть спин, равный 1/2. Действительно, из половинок можно составить как целые, так и полуцелые спины, чего мы не могли бы сделать, будь в нашем распоряжении только «детали» со спином, равным нулю, единице или любому целому числу.

Ну, а заряд, масса, странность?

Кирпичики в кирпичиках

Поставив перед собой задачу — навести порядок среди становящейся все более обширной коллекции частиц (даже заведя с этой целью шкафы), мы выделили среди других четыре признака: спин, массу, заряд и странность.

Что такое изотопический спин?

Самый термин «изотопический спин» представляет собой соединение понятий, каждое из которых порознь нам уже встречалось. Изотопами, как вы помните, называются элементы-близнецы, которые не различаются по своим химическим свойствам, но могут иметь несколько отличные физические «параметры» — массу, например.

Близнецы в электрической одежде

Когда физики только начинали знакомиться с элементарными частицами, каждая из них казалась яркой и обособленной индивидуальностью. Но число известных частиц росло и они как-то почти сами собой начали разбиваться на группы, внутри каждой из которых обозначались признаки определенного родства.

Проблески единства

Уже сейчас открытие резонансов помогло увидеть то, что оставалось до сих пор скрытым от взоров исследователей. Представьте себе, что перед вами большое полотно, скрытое за плотной завесой. Вы хотите узнать, что на нем, но не в силах отбросить всю завесу сразу.

Одна элементарная частица - "композиция" всех остальных

Открытие резонансов усложнило и без того не простую картину мира. Вопрос о том, что такое элементарная частица, приобрел еще большую остроту. Ведь и так нельзя было с уверенностью утверждать, что все 32 частицы с относительно большими временами жизни (у некоторых оно бесконечно велико) являются элементарными.

Где взять гиперонную мишень?

Когда были открыты резонансы, связанные с рассеянием π-мезонов на нуклонах, почти ни у кого из исследователей не было сомнения в том, что резонансы не являются особенностями только таких систем. И действительно, резонансы удалось обнаружить и в системах типа мезон — гиперон (барионные резонансы).

Как можно обнаружить неуловимое?

Первая группа резонансных частиц была открыта при изучении рассеяния π-мезонов на нуклонах (протонах и нейтронах). Облучая содержащую водород мишень пучком положительных π-мезонов, ученые обнаружили, что при кинетической энергии π-мезонов в 200 миллионов электрон-вольт они рассеиваются особенно сильно.

Самые короткоживущие

Обстановка в физике элементарных частиц и без того была достаточно напряженной, когда произошло событие, обострившее ситуацию до крайности. Была открыта новая серия частиц со столь коротким временем жизни, что по сравнению с ними одна из самых короткоживущих частиц, π0-мезон, может показаться бессмертной.

Элементарная частица...А что это такое?

Со времени Демокрита и до наших дней в тысячах книг склоняется слово «атом». «Атом» означает неделимый. Атомы отрицались, в атомах сомневались, в атомы поверили — и (в этом, согласитесь, есть своя доля курьезности), поверив, очень скоро убедились, что они, в сущности, не оправдывают своего названия.

О том как появилась последняя глава

В журнале «Успехи физических наук» за март 1965 года опубликована статья, озаглавленная «Основные направления в физике элементарных частиц». А. М. Балдин и А. А.

RSS-материал