Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 120

  Табл. 3. — Кварковый состав мезонов с JP = 0— (­¯)

Частица Состав Частица Состав p+pñ h’ p hccc̃ p-p̃n F+c l̃ h F-c̃ l K+p l̃ D̃pc̃ Kn l̃ D-nc̃ K-p ̃l Dp̃c K̃ñ l D+ñc

  Табл. 4. — Кварковый состав мезонов с JP = 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 JP . Например, мезоны с JP = 2+ являются первым орбитальным возбуждением (l = 1) мезонов с JP = 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:

 ® адроны, указало на наличие двух групп адронов, генетически связанных с каждым из образующихся кварков, и позволило определить спин кварков. Он оказался равным 1/2. Общее число рожденных в этом процессе адронов свидетельствует также о том, что в промежуточном состоянии возникают кварки трёх разновидностей, т. е. кварки трёхцветны.

  Табл. 5. — Кварковый состав барионов с JP = ½+ (­­¯)

Частица Состав Частица Состав p ppnnnc 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 Xp ll llc X-n ll pcc Ppc ncc {pn }c lcc