Стартовая Предметный указатель Новости науки и техники
Новости науки и техники
Водород, как альтернативное топливо.
Как известно наша планета богата энергоносителями, которые, вот уже не одну сотню лет, исправно служат человеку, делая его жизнь более комфортной. Но так же известно, что запасы полезных ископаемых, из которых получают эти энергоносители, с каждым годом всё уменьшаются, а их стоимость в связи с этим растёт, не говоря уже о загрязнении окружающей среды путём выброса в атмосферу продуктов сгорания. Далее...

заряженный ток

ЗАРЯЖЕННЫЙ ТОК (заряженный слабый ток) - один из фундаментальных операторов теории слабого взаимодействия, обусловливающий переходы, при к-рых электрич. заряд конечных и нач. частиц (лептонов, адронов) меняется на единицу (в единицах элементарного электрич. заряда е). 3. т. jm(х) (x - пространственно-временная точка, m=0, 1, 2, 3) представляет собой сумму лептонного j lm (хадронного (кваркового) j qm (х) токов: jm (х)= j lm (х)+ j qm(x), каждый из к-рых является суммой векторного и аксиального токов.

045_064-38.jpg

Примером процесса, обусловленного как лептонным, так и адронным 3. т., является квазиупругое рассеяние нейтрино на нейтроне: nm+n '' m-+p (рис.). Как видно из рисунка, заряд меняется на -1 в лептонной (nmm-) и на +1 в адронной (рn) вершинах циаграммы Фейнмана. В плотность лагранжиана слабого взаимодействия 3. т. входит след. образом: 045_064-39.jpg эрмитово сопряжённое слагаемое. Здесь Wm(х) -- поле заряж. промежуточных векторных бозонов Wb, g-безразмерная константа взаимодействия (в единицах 045_064-40.jpg =с=1). В области квадратов передач 4-импульса, много меньших т2W (mW- масса W-бозона), плотность эффективного гамильтониана слабого взаимодействия имеет вид:
045_064-41.jpg
( j +m - ток, эрмитово сопряжённый j m ), 045_064-42.jpg - фермиевская константа слабого взаимодействия. В соответствии с данными опытов в лептонный ток входят только левые L компоненты полей лептонов (см. Киральность:)

045_064-43.jpg
045_064-44.jpg - операторы полей заряж. лептонов (е, m, t) и соответствующих нейтрино (ne, nm, nt), gm,g5 - Дирака матрицы]. Ток j lm (x) построен так, что сохраняются по отдельности электронное, мюонное и таонное лептонные числа. Адронный 3. т. Кабиббо [Н. Кабиббо (N. Cabibbo), 1963] имеет вид:
045_064-45.jpg
где qC- Кабиббо угол ,первое слагаемое - 3. т., не изменяющий странности S, второе слагаемое - ток, изменяющий S на единицу. Векторная часть тока jCm (DS = 0) сохраняется (см. Векторного тока сохранение ).Аксиальная часть тока jm (DS = 1) удовлетворяет условию частичного сохранения аксиального тока (см. Аксиального тока частичное сохранение); его матричные элементы отличны от нуля только в случае, если удовлетворяются правила отбора DQ=DS и DI = 1/2 (Q - электрич. заряд, I - изотопич. спин). Через операторы полей и-, d- и s-кварков ток Кабиббо записывается след, образом:
045_064-46.jpg
Если бы полный адронный 3. т. совпадал с током Кабиббо, то в калибровочных теориях электрослабого взаимодействия возник бы изменяющий странность нейтральный ток ,к-рый на опыте не наблюдается (напр., относит. вероятность распада 045_064-47.jpg меньше 6.10-7). Чтобы избежать этого, к току Кабиббо необходимо добавить 3. т. Глэшоу - Илиопулоса - Майани (ГИМ) [Ш. Глэшоу (Sh. Glashow), Дж. Илиопулос (J. Iliopulos), Л. Майани (L. Maianij, 1970], в к-рый входит дополнительный, очарованный, кварк с:
045_064-48.jpg
где с(х) - оператор поля с-кварка. Т. к. sin2qC~0,05, то из (2) следует, что в распадах очарованных частиц должны доминировать каналы, в к-рых образуются странные частицы .Это предсказание теории хорошо подтверждается на опыте. Напр., вероятности распадов D--мезона по каналам К-+всё и 045_064-49.jpg всё составляют соответственно 16(4)% и 48(15)%, тогда как вероятность распада D+''p+p+p- равна 0,5(0,2)%. Сумма токов Кабиббо и ГИМ может быть записана в виде:
045_064-50.jpg
ортогональная матрица. Т.о., в ток 045_064-51.jpg входит только один параметр - qC. Если учесть также тяжёлые b-и t-кварки, т. е. добавить в теорию ещё один кварковый дублет, то 3. т. имеет в этом случае существенно более сложную структуру:
045_064-52.jpg
Здесь U - унитарная 3 X 3 матрица, введённая в 1973 М. Кобаяси (М. Kobayashi) и К. Маскава (К. Maskawa). Она характеризуется тремя углами и одной фазой. Если фаза отлична от нуля, то это означает, что слабое взаимодействие не инвариантно относительно СР-преобразования. Все известные слабые процессы, обусловленные 3. т., могут быть описаны с помощью выражений (1) и (3). Лит.: Биленький С. М., Лекции по физике нейтринных и лептон-нуклонных процессов, М., 1981; Окунь Л. Б., Лептоны и кварки, М., 1981. С. М. Биленький.

  Предметный указатель