Dziwność - Strangeness

W fizyce cząstek , osobliwość ( „ S ”) jest własnością z cząstek , wyrażona w liczbie kwantowej , opisujący rozkład cząstek w silnych i elektromagnetycznym , które występują w bardzo krótkim okresie czasu . Obcość cząstki jest definiowana jako:

${\ Displaystyle S = - (n_ {s} -n_ {\ bar {s}})}$

gdzie n
_s
reprezentuje liczbę dziwnych kwarków (
s
) i n
_s
reprezentuje liczbę dziwnych antykwarków (
s
). Ocena produkcji dziwności stała się ważnym narzędziem w poszukiwaniu, odkrywaniu, obserwacji i interpretacji plazmy kwarkowo-gluonowej (QGP). Dziwność jest wzbudzonym stanem materii, a jej rozpadem rządzi mieszanie CKM .

Określenia dziwne i obcość poprzedzają odkrycie twarogu i zostały przyjęte po jego odkrycia w celu zachowania ciągłości zdaniu; dziwność antycząstek jest określana jako +1, a cząstki jako -1 zgodnie z pierwotną definicją. Dla wszystkich liczb kwantowych kwarków smakowych (dziwność, urok , górność i dół ) obowiązuje konwencja, że ​​ładunek smakowy i ładunek elektryczny kwarka mają ten sam znak. Dzięki temu każdy smak przenoszony przez naładowany mezon ma taki sam znak jak jego ładunek.

Ochrona

Dziwność wprowadzili Murray Gell-Mann , Abraham Pais , Tadao Nakano i Kazuhiko Nishijima, aby wyjaśnić fakt, że niektóre cząstki, takie jak kaony czy hiperony
Σ
oraz
Λ
, powstały łatwo w zderzeniach cząstek, ale rozpadały się znacznie wolniej niż oczekiwano ze względu na ich duże masy i duże przekroje produkcyjne . Zauważając, że zderzenia wydawały się zawsze wytwarzać pary tych cząstek, postulowano, że nowa zachowana ilość, nazwana „dziwnością”, została zachowana podczas ich tworzenia, ale nie została zachowana podczas rozpadu.

W naszym współczesnym rozumieniu obcość jest zachowywana podczas oddziaływań silnych i elektromagnetycznych , ale nie podczas oddziaływań słabych . W konsekwencji, najlżejsze cząstki zawierające dziwny kwark nie mogą rozpadać się w wyniku oddziaływania silnego i muszą zamiast tego rozpadać się w wyniku znacznie wolniejszego oddziaływania słabego. W większości przypadków rozpady te zmieniają wartość dziwności o jedną jednostkę. Jednak niekoniecznie dotyczy to słabych reakcji drugiego rzędu, w których występują mieszanki
K⁰
oraz
K⁰
mezony. W sumie ilość dziwności może się zmienić w reakcji słabej interakcji o +1, 0 lub -1 (w zależności od reakcji).

Na przykład oddziaływanie mezonu K ⁻ z protonem przedstawia się jako:

${\ Displaystyle K ^ {-} + p \ rightarrow \ Xi ^ {0} + K ^ {0}}$

${\displaystyle (-1)+(0)\rightarrow (-2)+(1)}$

Tutaj obcość jest zachowana, a interakcja zachodzi dzięki silnej sile jądrowej.

Jednak w reakcjach takich jak rozpad pozytywnego kaonu:

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

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

Ponieważ oba piony mają dziwność równą 0, narusza to zasadę zachowania dziwności, co oznacza, że ​​reakcja musi przebiegać przez słabą siłę.

Zobacz też

• Dziwność i plazma kwarkowo-gluonowa
• Dziwne cząstki

Bibliografia