Открытие новых частиц

Открытие новых частиц

Существуют ли кроме позитрона другие античастицы, например, антипротон? Ответить на этот вопрос физики могли, только научившись ускорять частицы до очень больших энергий. Ведь согласно соотношению Эйнштейна, для того чтобы получить пару таких тяжелых частиц, как протон - антипротон, надо затратить значительную энергию. Это требовало создания мощных ускорителей. На одном из таких ускорителей - беватроне, эта частица также нейтральна, но, встречаясь с нейтроном или протоном, она аннигилирует, образуя пионы.

В космических лучах и на ускорителях были обнаружены новые частицы - гипероны, масса которых больше массы нуклона, и «тяжелые» камне зоны. Эти частицы получили название странных из-за их необычной особенности: они не могут рождаться в одиночку. Средняя продолжительность жизни большинства обитателей «странного» микромира составляет несколько миллиардных долей секунды. За это время частицы могут пролететь несколько сантиметров.

Наиболее тяжелые из гиперонов распадаются в несколько этапов. Так называемый каскадный ксигиперон, родившись вместе с камне зоном, превращается в пион и лямбда-гиперон, который в свою очередь распадается на пион и протон. В соответствии с общей закономерностью каждому гиперону соответствует свой анти гиперон. Первый заряженный анти гиперон был открыт на синхрофазотроне в Дубне.

Таким образом, к 1962 году было открыто 32 частицы, которые в какой-то мере условно можно было назвать элементарными. Казалось, что список ядерных частиц завершен. Проблему его упорядочения можно было решать несколькими путями. Например, расположив частицы по массам. В таком случае они распадаются на 3 класса:

1. 16 частиц с массой, равной или большей массы нуклона, барионы.

2. 8 «легких» частиц - лептоны.

3. 7 частиц с промежуточной массой - мезоны. Несколько особняком стоит обладающий нулевой массой фотон - переносчик света.

Хотя физики далеко не о каждой из этих частиц могли бы сказать, для чего она понадобилась природе, тем не менее свойства частиц были уже довольно хорошо изучены. Существовавшая в то время классификация ядерных частиц создавала впечатление определенного порядка и завершенности. Казалось, что имеющийся список в основном исчерпывает существующие в природе элементарные частицы, и дальнейшие исследования должны лишь уточнить их свойства. Но это было лишь затишье перед бурей.

В 1960 году физики, работающие на гигантских ускорителях, неожиданно обнаружили большую группу ядерных частиц, которые в отличие от «старых» распадаются очень быстро. Сообщения об открытиях новых частиц следовали одно за другим. За три года их было открыто более 70. А в настоящее время общее число известных частиц перевалило за две сотни. Чтобы упорядочить эту, на первый взгляд весьма хаотическую картину, надо было искать какие - то новые, более глубокие принципы классификации. И они были найдены. Мы о них поговорим позднее. А эту главу завершим рассказом о том, какие силы правят микромиром.


Карта сайта


Информационный сайт Webavtocat.ru