Странность

В физике элементарных частиц, необычность ( « S ») представляет собой свойство из частиц, выраженное в виде квантового числа, для описания распада частиц в сильных и электромагнитных взаимодействиях, которые происходят в течение короткого периода времени. Странность частицы определяется как:

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

где n _{s представляет количество странных кварков ( s ) и n s представляет собой количество странных антикварков ( s ). Оценка образования странностей стала важным инструментом в поиске, открытии, наблюдении и интерпретации кварк-глюонной плазмы (КГП). Странность - это возбужденное состояние вещества, и его распад регулируется смешиванием СКМ.}

Термины " 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 ароматов кварков (странность, очарование, вершина и низость ) 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.

Странность была введена Мюрреем Гелл-Манном, Абрахамом Пайсом, Тадао Накано и Кадзухико Нисиджимой для объяснения того факта, что определенные частицы, такие как каоны или гипероны _{Σ а также Λ , легко создавались при столкновении частиц, но распадались гораздо медленнее, чем ожидалось, из-за их больших масс и больших сечений образования. 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 не сохранялась при их распаде.}

В нашем современном понимании странность сохраняется при сильном и электромагнитном взаимодействиях, но не при слабых взаимодействиях. 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 а также K⁰ мезоны. В общем, количество странностей может измениться в реакции слабого взаимодействия на +1, 0 или -1 (в зависимости от реакции).}

Например, взаимодействие K ^- мезона с протоном представляется 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.

Однако в таких реакциях, как распад положительного каона:

${\ Displaystyle к ^ {+} \ rightarrow \ pi ^ {+} + \ pi ^ {0}}$

${\ Displaystyle +1 \ rightarrow (0) + (0)}$

Поскольку оба пиона имеют странность 0, это нарушает сохранение странности, а это означает, что реакция должна происходить через слабое взаимодействие.

• Странность и кварк-глюонная плазма.
• Странные частицы

1. ^ Джейкоб, Морис (1992). Кварковая структура вещества. Всемирные научные конспекты лекций по физике. 50. World Scientific. DOI : 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». Physical Review D. 98 (3): 030001. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T. DOI : 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. DOI : 10.1146 / annurev.nucl.50.1.299. ISSN   0163-8998.
4. ^ Гелл-Манн, М. (1953-11-01). «Изотопный спин и новые нестабильные частицы». Физический обзор. 92 (3): 833–834. DOI : 10.1103 / PhysRev.92.833. ISSN   0031-899X.
5. ^ Pais, А. (1952-06-01). «Некоторые замечания по V-частицам». Физический обзор. 86 (5): 663–672. DOI : 10.1103 / PhysRev.86.663. ISSN   0031-899X.
6. Перейти ↑ Pais, A. (октябрь 1953 г.). «О системе барион-мезон-фотон». Успехи теоретической физики. 10 (4): 457–469. DOI : 10.1143 / PTP.10.457. ISSN   0033-068X.
7. ^ Накано, Тадао; Нисидзима, Кадзухико (ноябрь 1953 г.). «Зарядовая независимость для V -частиц». Успехи теоретической физики. 10 (5): 581–582. DOI : 10.1143 / PTP.10.581. ISSN   0033-068X.
8. ^ Гриффитс, Дэвид Дж. (Дэвид Джеффри), 1942- (1987). Введение в элементарные частицы. Нью-Йорк: Вили. ISBN   0-471-60386-4. OCLC   19468842. CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
9. ^ ^{a b} «Нобелевская премия по физике 1968 года». NobelPrize.org. Проверено 15 марта 2020.