Рис. 424. Образование и распад очарованных D° и D~°-мезонов. На рисунке показаны две фотографии событий парного образования очарованных частиц в реакции p-+р®D°+D~°+ (другие частицы) в пузырьковых камерах с высоким пространственным разрешением. D°-мезоны имеют время жизни ~10-12 с и пролетают расстояния в несколько мм. Зарегистрированы их распады D°®K-+p++p++p- и D~°®K++p-. Вверху справа и внизу приведены схемы соответствующих событий.
совместного образования очарованных и прелестных адронов. Распады таких частиц обусловлены слабыми взаимодействиями и характеризуются временами жизни 10-12—10-13 с. При этом частицы успевают пролететь очень малые расстояния, которые даже при релятивистском возрастании их времени жизни (см. § 236) оказываются порядка нескольких миллиметров. Для регистрации таких частиц нужны детекторы, которые позволят надежно измерять столь малые расстояния. На рис. 424 представлены снимки событий p-р-взаимодействий, полученные в специальных небольших пузырьковых камерах, в которых удалось получить очень точные фотографии с хорошим пространственным разрешением. На этих снимках наблюдается парное образование очарованных частиц — D°-мезона и D~°-мезона — в сопровождении других адронов (в основном p-мезонов):
p-+р®D°+D~°+ (другие частицы). (241.5)
С точки зрения кварковой модели реакция сводится к образованию некоторого количества кварк-антикварк�
109a
�вых пар (в том числе и пары сс~-кварков), которые затем группируются в D°- и D~°-мезоны и в дополнительные адроны. Вообще надо отметить, что при высоких энергиях в процессах соударений может наблюдаться образование очень большого числа кварк-антикварковых пар, которые проявляются затем во множественном образовании адронов. Одно из таких событий, полученное на встречных пучках протонов и антипротонов при огромной доступной энергии 540 ГэВ, уже приводилось на рис. 423.
Кварковые ароматы не являются строго сохраняющимися квантовыми числами, и они могут меняться в слабых взаимодействиях. Слабые распады адронов поэтому обусловлены переходами кварков с одними ароматами в кварки с другими ароматами (см. § 239, пункт 5). Например, наблюдается распад странных L-гиперонов по каналу L®+р+p- (см. фотографию на рис. 419). Этот процесс на языке кварковой модели может быть описан в два этапа. Слабые взаимодействия приводят к переходу s®u, в котором s-кварк превращается в u-кварк с другим ароматом. Происходит также «слабое» образование кварк-антикварковой пары du~ с разными ароматами кварков. Таким образом, первый этап гиперонного распада сводится к «слабому» переходу s®u+d+u~. Затем, на втором этапе, благодаря уже сильным взаимодействиям, происходит перегруппировка кварков с образованием двух адронов — протона и p--мезона:
[img]FORMULA 241-6[/img](241.6)
Этот пример показывает, что сильные взаимодействия также играют определенную роль в слабых распадах адронов, осуществляя образование сильновзаимодействующих частиц в конечном состоянии. Однако в основе таких слабых распадов лежит слабый процесс, вызывающий превращения начальных кварков.
В заключение рассмотрим еще b-распад нейтронов n®p+e-+n~e, о котором уже не раз. говорилось (см. §§ 230, 233). Слабые взаимодействия вызывают здесь переход d-кварка в u-кварк с образованием лептонов е- и n~е:
[img]FORMULA 241-14[/img](241.7)
Слабые силы, как видно из этого примера, изменяют индивидуальность не только кварков, но и лептонов, образуя пару лептонов разных типов (о лептонах подробнее будет сказано в следующем параграфе).
(0)