9814372299

599

z maną 1512 MeV a drugi 1688 MeV ¹. Tak więc stare nazwy cząstek używane Bą teraz dla rodzin cząstek o tych samych A, Y i I.

Różni członkowie tej samej rodziny mogą byó rozróżniani bądź przez wypisanie masy w nawiasie, na przykład n (137) lub n (750), bądź też przez podanie krętu J i parzystości P, na przykład n (O^-) lub n (1 ). Dla wygody można też podawać masę, J i P: n (137,0 ), n (750,1 ). W dalszych rozważaniach sani symbol bez nawiasu będzie oznaczać stan o najmniejszej masie z danej rodzin} . Nowego systemu klasyfikacji użyto już na rys. 2.

Stabilność cząstek

Poprzednio wspomnieliśmy, że cząstki mogą rozpadać się na trzy sposoby: przez oddziaływania silne, elektromagnetyczne lub słabe. Nieliczne cząstki (foton, dwa neutrina, elektron i proton) są całkowicie trwałe, chyba że zetkną się ze swoimi antycząstkami, co prowadzi do anihilacji. Cząstki rozpadające się przez oddziaływania elektromagnetyczne czy słabe są zwane metatrwahmi. Te, które rozpadają się przez silne oddziaływania zwą się nietrwały’mi i mają bardzo krótkie czasy życia, zwykle nieco powyżej 10 ²³ sekundy. Jest to jednak znaczny okres czasu w porównaniem z czasem charakterystyczny m potrzebny m do zderzenia się cząstek wysokiej energii, a wynoszącym mniej niż 10 ²³ sekundy.

Cząstki nietrwałe to te, które mają dość energii, by rozpaść się na dwie lub więcej cząstek silnie oddziały wających bez naruszenia żadnego z tych praw zachowania, które są respektowane przez silne oddziaływania. Niektóre cząstki nietrwałe mogą rozpaść się. tylko na jeden sposób, inne zaś na wiele sposobów. Na przykład .2(1530: rozpada się wyłącznie na S i n, a A (1520) może rozpaść się bądź na Z i n, bądź na N i x, bądź wreszcie na A i dwa rr.

Jak można wyjaśnić istnienie kilku sposobów rozpadu? Na to pytanie można odpowiedzieć po wprowadzeniu pojęcia „stanów skomunikowanych'⁴ (communicated States). Stan jądrowy może być albo pojedynczą cząstką, albo układem dwu lub większej liczby’ cząstek. Widzieliśmy, że każda cząstka ma określone wartości liczb A, Y. I, J, P, a także G (o ile ją można dla danej cząstki zdefiniować). Silne oddziaływania pozwalają na przejścia (czy-li komunikację) jedynie między stanami jądrowy mi z ty^rmi samymi wartościami wszystkich zachowywanych liczb kwantowych.

Możemy teraz utworzyć wiele stanów jądrowych składających się z dwu lub więcej cząstek o tych samy’di liczbach kwantowych, co poszczególne cząstki nietrwałe. Aby- jednak zaszło zjawisko rozpadu, cząstka nietrwała musi mieć masę spoczynkową równą co najmniej energii progowej (to znaczy sumie mas spoczynkowych) cząstek, na które ewentualnie mogłaby się rozpaść, innymi słowy, musi być zachowana energia. Jeśli cząstka ma dostateczną ilość energii.

1

Przedtem Nf₃ i N%₇ (przym tłum. .