Симметрия в физике — страница 12

  • Просмотров 6584
  • Скачиваний 425
  • Размер файла 49
    Кб

инвариантность приводит к громадному количеству наблюдаемых следствий. 14. Изотопическая симметрия. Один из простых примеров внутренней симметрии – «изотопическая инвариантность сильных взаимодействий» - подтвердился многочисленными экспериментами и оказался очень важным для построения теории ядра. Введем новое понятие – изотопический спин, и пусть его свойства напоминают обычный спин, тогда изоспин1 будет иметь три

проекции, а изоспин1/2 – две. У нуклона два изотопических состояния, следовательно, его изоспин равен ½, а протон и нейтрон соответствуют двум проекциям: ½ и ½. У Пи-мезона изотопический спин1. Положительный, отрицательный и нейтральный Пи-мезоны соответствуют трем проекциям изоспина1. Таким образом сильные взаимодействия обладают свойством изотопической инвариантности, они не зависят от того, в каком изотопическом

состоянии находятся взаимодействующие частицы. Изотопическая симметрия неточна: частицы разных зарядов имеют хоть и близкие, но неравные массы. 15. Странность. Создание мощных ускорителей и чувствительных методов обнаружения привело к открытию огромного количества новых частиц. Они рождаются при столкновении нуклонов или обнаруживаются по их влиянию на расстояние. Прежде всего обнаружились «странные» частицы. Их странность

в том, что они рождаются не поодиночке, как пи-мезоны, а только парами – частица с античастицей. Чтобы объяснить это свойство, пришлось приписать частицам, помино спина и изоспина, еще одно число – «странность». Вскоре обнаружились и другие странные частицы. Для включения их в одно семейство с нуклоном или пионом понадобилось усложнение изотопической симметрии. Нужно было предположить более широкую симметрию, включающую

странные частицы. Обнаружились два больших семейства сильновзаимодействующих частиц: барионы и мезоны. Изобилие частиц, обнаруженных в результате успехов теоретической и экспериментальной физики, не радовало, а только озадачивало теоретиков. Начались попытки найти проматерию или прочастицы, с тем, чтобы всеобилие наблюдаемых частиц получалось бы из комбинаций нескольких элементарных, или, говоря осторожнее, более

элементарных частиц. История одной симметрии. Необыкновенно поучительна и драматична история работ по нахождению субчастиц, из которых состоят адроны. Из разрозненных фактов постепенно возникало все более отчетливая картина устройства адронов. Мы перечислим главные события этой драмы, за которыми стоят огромные усилия физиков всех стран, временные удачи и провалы, судьбы людей, потерявших годы в попытках найти истину на