Странность - Strangeness

Смотрите также: Странность и кварк-глюонная плазма.

Странность (S) вводится для уточнения понимания кварковой структуры материи.^[1] Он открыл новый свойство из частицы, а квантовое число описывая большую группу сильно взаимодействующих странные частицы.^[2] Странность - это возбужденное состояние вещества, и его распад регулируется CKM смешивание. Странность частицы определяется как:

${\displaystyle S=-(n_{s}-n_{\bar {s}})}$

куда п
_s
представляет собой количество странные кварки (
s
) и п
_s
представляет собой количество странные антикварки (
s
). Оценка производство странностей стал важным инструментом в поиске, открытии, наблюдении и интерпретации кварк-глюонная плазма (QGP).^[3]

Условия странный и странность предшествовали открытию кварка и были приняты после его открытия, чтобы сохранить преемственность фразы; странность того, что античастицы обозначаются как +1, а частицы - как −1 в соответствии с исходным определением. Для всех квантовых чисел аромата кварков (странность, очарование, вершина и бездонность ) принято считать, что ароматный заряд и электрический заряд кварка имеют один и тот же знак. При этом любой аромат, который несет заряженный мезон имеет тот же знак, что и его заряд.

Сохранение

Странность привнесла Мюррей Гелл-Манн, Авраам Паис и Кадзухико Нисидзима чтобы объяснить тот факт, что некоторые частицы, такие как каоны или гипероны
Σ
и
Λ
, легко создавались при столкновении частиц, но распадались гораздо медленнее, чем ожидалось, из-за их больших масс и большого образования. поперечные сечения. Отмечая, что столкновения, казалось, всегда производили пары этих частиц, было высказано предположение, что новая сохраняемая величина, получившая название «странность», сохранялась во время их создания, но нет сохранились в их распаде.^[4]

В нашем современном понимании странность сохраняется во время сильный и электромагнитные взаимодействия, но не во время слабые взаимодействия. Следовательно, легчайшие частицы, содержащие странный кварк, не могут распадаться за счет сильного взаимодействия, а должны вместо этого распадаться за счет гораздо более медленного слабого взаимодействия. В большинстве случаев эти распады изменяют значение странности на единицу. Однако это не обязательно верно в слабых реакциях второго порядка, где присутствуют смеси
K⁰
и
K⁰
мезоны. В целом, степень странности может измениться в реакции слабого взаимодействия на +1, 0 или -1 (в зависимости от реакции).

Например, взаимодействие K⁻ мезон с протоном представлен как:

${\displaystyle K^{-}+p\rightarrow \Xi ^{0}+K^{0}}$

${\displaystyle (-1)+(0)\rightarrow (-2)+(1)}$

Здесь странность сохраняется, и взаимодействие происходит через сильное ядерное взаимодействие.^[5]

Однако в реакциях, подобных распаду положительного каона:

${\displaystyle k^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{0}}$

${\displaystyle -1\rightarrow (0)+(0)}$

Поскольку странность обоих пионов равна 0, это нарушает сохранение странности, а это означает, что реакция должна происходить через слабое взаимодействие.^[5]

Смотрите также

• Странность и кварк-глюонная плазма.
• Странные частицы

Рекомендации

1. Джейкоб, Морис (1992). Кварковая структура вещества. Всемирные научные конспекты лекций по физике. 50. World Scientific. Дои:10.1142/1653. ISBN  978-981-02-0962-9.
2. Танабаши, М .; Hagiwara, K .; Hikasa, K .; Накамура, К .; Сумино, Ю. Takahashi, F .; Tanaka, J .; Агаше, К .; Aielli, G .; Amsler, C .; Антонелли, М. (17 августа 2018 г.). «Обзор физики элементарных частиц». Физический обзор D. 98 (3): 030001. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. Дои:10.1103 / PhysRevD.98.030001. ISSN  2470-0010. PMID  10020536. страницы 1188 (Мезоны), 1716 и далее (Барионы)
3. Маргетис, Спиридон; Сафарик, Карел; Вильялобос Бэйли, Орландо (2000). «Производство странностей при столкновении тяжелых ионов». Ежегодный обзор ядерной науки и физики элементарных частиц. 50 (1): 299–342. Bibcode:2000ARNPS..50..299S. Дои:10.1146 / annurev.nucl.50.1.299. ISSN  0163-8998.
4. Гриффитс, Дэвид Дж. (Дэвид Джеффри), 1942- (1987). Введение в элементарные частицы. Нью-Йорк: Вили. ISBN  0-471-60386-4. OCLC  19468842.
5. «Нобелевская премия по физике 1968 года». NobelPrize.org. Получено 2020-03-15.

дальнейшее чтение