Октет мезона. Частицы, расположенные вдоль одной и той же горизонтальной линии, обладают одинаковой странностью, s, в то время как частицы на тех же наклоненных влево диагоналях имеют одинаковый заряд, q (заданный как кратный элементарному заряду). . К 19

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 19Следующая ⇒

Октет мезона. Частицы, расположенные вдоль одной и той же горизонтальной линии, обладают одинаковой странностью, s, в то время как частицы на тех же наклоненных влево диагоналях имеют одинаковый заряд, q (заданный как кратный элементарному заряду).

В физике восьмеричный путь - это организационная схема для класса субатомных частиц, известных как адроны, которая привела к разработке кварковой модели. Американский физик Мюррей Гелл-Манн и израильский физик Юваль Нееман оба предложили идею в 1961 году.^[1][2][a] Название происходит от статьи Гелл-Манна (1961) и является отсылкой к Благородному Восьмеричному пути буддизма.^[3]

Предыстория[редактировать]

К 1947 году физики полагали, что у них есть хорошее представление о том, что представляют собой мельчайшие частицы материи. Существовали электроны, протоны, нейтроны и фотоны (компоненты, составляющие значительную часть повседневного опыта, такие как атомы и свет) наряду с горсткой нестабильных (т. Е. подверженных радиоактивному распаду) экзотических частиц, необходимых для объяснения наблюдений за космическими лучами, таких как пионы, мюоны и гипотетические нейтрино. Кроме того, открытие позитрона позволило предположить, что для каждой из них могут существовать античастицы. Было известно, что для преодоления электростатического отталкивания в атомных ядрах должно существовать "сильное взаимодействие". Не все частицы подвержены влиянию этого сильного взаимодействия, но те, которые подвержены, получили название "адроны", которые в настоящее время дополнительно классифицируются как мезоны (средней массы) и барионы (большой массы).

Но открытие (нейтрального) каона в конце 1947 года и последующее открытие положительно заряженного каона в 1949 году неожиданным образом расширило семейство мезонов, и в 1950 году лямбда-частица сделала то же самое для семейства барионов. Эти частицы распадаются намного медленнее, чем образуются, намек на то, что здесь задействованы два разных физических процесса, как предположил Абрахам Пайс в 1952 году. Затем, в 1953 году, М. Гелл Манн и его коллеги из Японии, Тадао Накано и Кадзухико Нисидзима, независимо предложили новую сохраняемую величину, известную сейчас как "странность", в ходе своих попыток понять растущую коллекцию известных частиц.[4][5][b] Тенденция открытия новых мезонов и барионов продолжалась в 1950-х годах по мере увеличения числа известных "элементарных" частиц. Физики были заинтересованы в понимании адрон-адронных взаимодействий посредством сильного взаимодействия. Концепция изоспина, введенная в 1932 году Вернером Гейзенбергом вскоре после открытия нейтрона, использовалась для группировки некоторых адронов в "мультиплеты", но ни одна успешная научная теория пока не охватывала адроны в целом. Это было началом периода хаоса в физике элементарных частиц, который стал известен как эпоха "зоопарка частиц". Восьмеричный путь оказался важным шагом на пути к решению кварковой модели.

Организация[редактировать]

Теория представления групп является математической основой восьмеричного пути, но эта довольно техническая математика не нужна, чтобы понять, как она помогает организовывать частицы. Частицы сортируются по группам в виде мезонов или барионов. Внутри каждой группы они дополнительно разделены своим спиновым моментом импульса. Симметричные структуры появляются, когда странность этих групп частиц сопоставляется с их электрическим зарядом. (Сегодня это наиболее распространенный способ построения таких графиков, но первоначально физики использовали эквивалентную пару свойств, называемых гиперзарядом и изотопическим спином, последнее из которых теперь известно как изоспин.) Симметрия в этих образцах является намеком на лежащую в основе симметрию сильного взаимодействия между самими частицами. На приведенных ниже графиках точки, представляющие частицы, которые лежат вдоль одной и той же горизонтальной линии, имеют одинаковую странность, s, в то время как точки, расположенные на тех же наклоненных влево диагоналях, имеют одинаковый электрический заряд, q (кратный элементарному заряду).

Мезоны[редактировать]

В первоначальном восьмеричном способе мезоны были организованы в октеты и синглеты. Это одна из самых тонких точек различия между восьмеричным путем и кварковой моделью, на которую он вдохновил, которая предполагает, что мезоны должны быть сгруппированы в nonets (группы по девять).

Мезонный октет[редактировать]

Восьмеричный путь организует восемь мезонов с наименьшим спином-0 в октет.^[1][6] Они являются:

• 
  K⁰
  ,
  K⁺
  ,
  K⁻
  и
  K⁰
  каонов
• 
  π⁺
  ,
  ⁰
  и
  ⁻
  пионы
• 
  η
  

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману