БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (СЛ)

4 . Произведение токов ответственно за b-распады странных частиц, в которых меняется странность, например L ® р + е -+ , å -® n + e -+ , К +® е ++ n e, К +® е ++ n e+ p 0и т. д. В этих распадах имеют место следующие правила отбора, вытекающие из вида слабого тока и подтвержденные на опыте: 1)DS = ± 1, где DS — изменение странности адронов, участвующих в распаде (DS = S 1 — S 2, S 1— странность распадающегося адрона, S 2— странность адронов, появившихся в результате распада); 2) DS = DQ, где DQ — изменение электрического заряда адронов; 3) D T = 1/ 2, где D T — изотопический спин странного адронного тока.

5. Произведение токов приводит к процессу n m® m ++ m -+ n m, который должен происходить при взаимодействии нейтрино высокой энергии с кулоновским полем ядра. Теоретически предсказанная величина сечения процесса меньше предела, достигнутого при экспериментальных поисках этого процесса.

6 . Произведение токов ответственно за процессы захвата мюонов атомными ядрами, в основе которых лежит реакция m -+ р ® n + n m. Этот захват детально изучен для большого числа различных ядер. Кроме того, это же произведение ответственно за основной канал распада заряженных p-мезонов: p +® m ++ n m, p -® m -+ , а также за основную часть нейтринных реакций при высоких энергиях, которые наблюдаются в пучках нейтрино, образованных при распадах p - и К-мезонов, рождающихся при бомбардировке ядер энергичными протонами от ускорителей. Такие нейтринные пучки имеются в ряде лабораторий. При столкновении энергичного нейтрино с нуклоном могут происходичь как квазиупругие процессы: n m + n ® m -+ р или + р ® m ++ n, так и неупругие: n m( ) + нуклон ® m -(m +) + нуклон + мезоны. В обычных пучках нейтрино высоких энергий доля электронных нейтрино мала, т. к. p-мезоны в основном распадаются с испусканием m и n m.

7. Произведение токов приводит к мюонным распадам странных частиц с изменением странности:

L ® р + m -+ , å -® n + m - + ,

К +® m ++ n m, К +® m ++ n m+ p 0

и т. д., подчиняющихся тем же правилам отбора, что и соответствующие электронные распады (см. пункт 4). Кроме того, оно ответственно за нейтринные реакции, в которых рождаются одиночные странные частицы.

8 . Произведение токов приводит к слабым ядерным силам, не сохраняющим, в отличие от обычных ядерных сил, пространственную чётность ( Р ) . Такие районечётные силы, предсказанные теорией, были обнаружены на опыте Ю. Г. Абовым, П. А. Крупчицким, В. М. Лобашёвым, В. А. Назаренко и др. (СССР).

9 . Произведение ответственно за многочастичные нелептонные распады странных частиц: L ® р + p 0 , å +® n + p +, ® L + p -, W -® L + К -, W -® + p 0, К° ® p ++ p -, K +® p ++ p ++ p -. Во всех этих распадах D S = ± 1 и, кроме того, DТ = 1/ 2.

10 . Произведение даёт вклад в районечётные ядерные силы (см. пункт 8) .

Рассмотренное выше выражение, описывающее С. в., не объясняет два явления: 1) нарушение СР-инвариантности, обнаруженное в 1964 в эксперименте Дж. Кристенсена, Дж. Кронина, В. Фитча и Р. Тёрли (США); 2) нейтральные нейтринные токи, обнаруженные в 1973 в ЦЕРНе ( Европейском центре ядерных исследований ) .

Экспериментальное исследование СР-неинвариантных эффектов в распадах нейтральных К-мезонов на два p-мезона, на pen eи на pmn m привело к выводу, что СР-неинвариантное взаимодействие является либо миллислабым (т. е. в 1000 раз слабее обычного С. в.), либо сверхслабым (в миллиард раз слабее обычного С. в.). Для выяснения природы СР-неинвариантного взаимодействия было бы крайне важным найти какой-либо СР-неинвариантный процесс не в распадах нейтральных К-мезонов, а в распадах или взаимодействиях др. частиц. В частности, большой интерес представляют поиски дипольного момента нейтрона.

Нейтральные нейтринные токи обнаружены при взаимодействии мюонных нейтрино и антинейтрино с нуклонами: n m+ n (р) ® n m+ адроны, + n (р) ® + адроны. Сечения этих реакций составляют соответственно примерно 0,2 и 0,4 от сечений аналогичных реакций, протекающих под действием заряженного тока. Открытие нейтральных токов означает, что теория С. в., созданная в 1957, должна быть существенно модифицирована. В действительности такая модифицированная теоретическая модель С. в., содержащая нейтральные токи, была предложена ещё в 1967 С. Вайнбергом (США) и А. Саламом (Пакистан), и она в значительной степени стимулировала поиски нейтральных токов. В основе этой модели и её различных позднейших вариаций лежит гипотеза о том, что С. в. представляет собой не контактное взаимодействие токов, а осуществляется путём обмена промежуточными векторными бозонами ( W ) — тяжёлыми частицами со спином 1. Гипотеза о том, что переносчиками С. в. являются векторные бозоны, делает более полной аналогию с электромагнитным взаимодействием, из которой исходил Ферми. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить рис. 2 , 3 и 7 . Действительно, роль промежуточного фотона на рис. 2 играет промежуточный бозон W на рис. 7 . Из неопределённостей соотношения следует, что, для того чтобы обеспечить малый радиус С. в., масса промежуточного бозона M W должна быть достаточно велика. Расстояние, которое проходит виртуальный промежуточный бозон, порядка /M Wc. В основе модели Вайнберга — Салама лежит идея о единой природе слабого и электромагнитного взаимодействий. При этом предполагается, что взаимодействие W-бозона со слабым током по силе такое же (более точно, примерно такое же), как взаимодействие фотона с электромагнитным током: в обоих случаях сила взаимодействия определяется электрическим зарядом е. Фермиевская константа является величиной вторичной и выражается через a и M: