Странные частицы

Странные частицы

   В течение 10 лет, последовавших за открытием пиона в 1947 году, в результате изучения космических лучей и экспериментов на вновь построенных ускорителях высоких энергий таблица элементарных частиц начала быстро пополняться новыми элементарными частицами. За это время их было открыто свыше 30. Первыми из открытых частиц были K-мезоны или каоны, частицы с массой ~500 МэВ. Затем были обнаружены тяжелые частицы Λ и Σ. Была обнаружена странная особенность вновь открытых частиц - они рождались парами, хотя не были частицей и античастицей. Здесь была другая закономерность. Так, например, при столкновении двух протонов возможна реакция 

p + p --> p + Λ + K⁺,

в которой рождаются две странные частицы Λ-частица и K+-мезон. Образовавшиеся "странные" частицы затем распадались на лептоны, нуклоны и пионы

K⁺ --> μ⁺ + ν_μ , Λ --> p + π^- K⁺ --> π⁺ + π⁰ , Λ --> n + π⁰.

Вторая особенность поведения странных частиц - большое время жизни. В результате распада Λ образуются сильно взаимодействующие частицы p и или n и . Поэтому казалось, что время жизни странных частиц должно быть ~10^-22-10^-23 сек. На самом деле их время жизни ~10^-10 сек, характерно для слабого взаимодействия. Для того, чтобы объяснить такое поведение странных частиц М. Гелл-Манн и К. Нишиджима высказали предположение, что странная частица является носителем еще одного нового квантового числа, которое было названо странностью. Странность сохраняется в сильных взаимодействиях, но не сохраняется в слабых взаимодействиях. Это позволило сразу объяснить и парное рождение странных частиц в реакции сильного взаимодействия и большое время жизни в результате распада, происходящего за счет слабого взаимодействия.

   Среди вновь открытых странных частиц оказались частицы, имеющие массу покоя больше массы покоя нуклона. Эти частицы были названы гиперонами. К ним относятся Λ,Σ0 ,Σ+ ,Σ- ,Ξ0 ,Ξ- ,Ω-.