Моделирование в физике элементарных частиц
Как же представить картину взаимосвязи, если при этом учитывать изменение массы нуклона? Неужели нейтрон, например, испуская p0-мезон, становится легче (1838-264=1574 э.м.), а его сосед до испускания p0-мезона был тяжелее (1838+264=2102 э.м.)? Ведь нейтрон имеет определенную массу, уменьшиться она не может. Откуда же тогда берется энергия и масса p-мезона, излучаемого нейтроном? Смотрите юридич консультация на нашем сайте.
Дело в том, что численные значения для масс и энергий нуклонов являются средними значениями масс и энергий за сравнительно большой, по сравнению со временем обмена, промежуток времени.
Таким образом, среднее значение, массы нейтрона равно 1838,6 электронных массы. Произведение массы нейтрона на квадрат скорости света определит его энергию в 939,5Мэв. Так как промежуток времени между актами взаимодействия очень мал, то, следовательно, на некоторые мгновения масса, соответственно энергия, нуклонов может превышать свое среднее значение.
Промежуток времени между испусканием и поглощением p-мезона равен 4,7×10-24с. На это короткое время энергия как бы заимствуется из собственных ресурсов нуклонов.
На какое же расстояние может удалится p-мезон за время 4,7×10-24с, двигаясь со скоростью, близкой к скорости света. Это будет расстояние, равное радиусу действия ядерных сил – 1,4×10-15м, или 1,4 ферми[2]. Суммируя все сказанное, можно записать процессы, происходящие в ядре в виде следующих реакций:
Протон распадается на нейтрон и p+-мезон:
p « n + p+
Нейтрон распадается на протон и p--мезон:
n « p + p-
Кроме того, оба они могут испускать p0-мезоны:
p « p + p0
n « n + p0
Эти первичные взаимодействия частиц с мезонным полем могут стать причиной взаимодействия между частицами. Так, взаимодействие нейтрона с протоном в этой схеме изобразится следующим образом:
p + n « n + p+ + n « n + p
и для двух нейтронов:
n + n « n + p0 + n « n + n.
2.3 Элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия
В настоящее время известно сотни субъядерных частиц, которые принято называть элементарными. Подавляющее большинство этих частиц являются нестабильными. Исключение составляют лишь фотон, электрон, протон, нейтрино.
|
Группа |
Название частицы |
Символ |
Масса (в массах электрона) |
Эл. заряд |
Спин |
Время жизни | ||
|
Частица |
Анитичастица | |||||||
|
Фотоны |
Фотон |
Г |
0 |
0 |
1 |
Стабилен | ||
|
Лептоны |
Нейтрино электронное |
|
|
0 |
0 |
½ |
Стабильно | |
|
Нейтрино мюонное |
|
|
0 |
0 |
½ |
Стабильно | ||
|
Электрон |
e- |
e+ |
1 |
-1 1 |
½ |
Стабилен | ||
|
Адроны |
Мезоны |
Мю-мезон (мюон) |
m- |
m+ |
206,8 |
-1 1 |
½ |
2,2×10-6 |
|
Пи-мезон (пион) |
p0 |
264,1 |
0 |
0 |
0,87×10-16 | |||
|
p+ |
p- |
273,1 |
1 -1 |
0 |
2,6×10-8 | |||
|
К-мезон |
K+ |
K- |
966,4 |
1 -1 |
0 |
1,24×10-8 | ||
|
K0 |
|
974,1 |
0 |
0 |
10-10-108 | |||
|
Эта-нуль-мезон |
|
1074 |
0 |
0 |
10-18 | |||
|
Барионы |
Протон |
p |
|
1836,1 |
1 -1 |
½ |
Стабилен | |
|
Нейтрон |
n |
|
1838,6 |
0 |
½ |
898 | ||
|
Лямбда-гиперон |
L0 |
|
2183,1 |
0 |
½ |
2,63×10-10 | ||
|
Сигма-гипероны |
S+ |
|
2327,6 |
1 -1 |
½ |
0,8×10-10 | ||
|
S0 |
|
2333,6 |
0 |
½ |
7,4×10-20 | |||
|
S- |
|
2343,1 |
-1 1 |
½ |
1,48×10-10 | |||
|
Кси-гипероны |
|
|
2572,8 |
0 |
½ |
2,9×10-10 | ||
|
|
|
2585,6 |
-1 1 |
½ |
1,64×10-10 | |||
|
Омега-минус-гиперон |
|
|
3273 |
-1 1 |
½ |
0,82×10-11 | ||
0 
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19