Предисловие редактора русского перевода . . . . . 7
Предисловие .............. 9
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ..........11
1.1 Исторический обзор.......
1.2. Свойства симметрии и законы сохранения Глава 2. СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
2.1. Таблица свойств элементарных частиц
2.2. Изотопический спин.....
2.3. Странность........
2.4. Спин..........
2.5. Четность ........
2.6. Л'°-мезоны .
Г л а в а 3. СИЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ . . • .,50
3.1. Симметрии..........50
3.2. Дисперсионные соотношения.....53
3.3. Рождение странных частиц я-мезонами
и нуклонами.........58
3.4. Фоторождение странных частиц .... 68
3.5. Взаимодействия Д'-мезонов- с нуклонами . 73
3.6. Резонансы с участием странных частиц . . 83
3.7. Гиперядра..........96
Глава 4. СЛАБЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.....106
4.1. Общее рассмотрение.......106
4.2. (т—0) -проблема...... . .115
4.3. Распады гиперонов........122
4.4. Правило |Д/| = 1/2........127
Глава 5. ФОРМАЛИЗМ..........134
5.1. Векторное сложение и разложение моментов количества движения.......134
5.2. Теорий рассеяния ........I36
5.3. Рассеяние частиц со спином и изотопическим спином...........140
5.4. Оптическая теорема.......145
5.5. Барьерные эффекты, связанные с моментом количества движения.......146
5.6. Матрица рассеяния........150
5.7. Теорема Ватсона........152
5.8. Пороговые аномалии.......153
Дополнение. Симметрия SU(3) и SU(6) и экспериментальные данные об элементарных частицах. И. В. Чувило. . 156
Приложение......... • • • 194
Предметный указатель...........207
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА РУССКОГО ПЕРЕВОДА
В предлагаемой вниманию советского читателя книге известных американских физиков Эдера и Фаулера изложены некоторые проблемы физики элементарней частиц.
Прежде всего о названии книги. На наш взгляд, оно не совсем точно. Дело в том, что хотя новый отряд элементарных частиц, обнаруженных за последние приблизительно 15 лет, и содержит частицы, получившие наименование «странных», но, как отмечают и сами авторы, эти частицы ничуть не более странные, чем и все остальные частицы, которые известны в настоящее время. И если и говорить о каких-либо странных частицах, то действительно странной частицей является сейчас ji-мезон, поскольку до сих пор неясно его место в совокупности наших знаний об элементарных частицах. Но физика р,-мезона не излагается в этой книге. В настоящей книге рассмотрены свойства класса элементарных частиц, которые называются сильно взаимодействующими частицами, или адронами, т. е. изложена физика адронов. Поскольку в настоящее время нет замкнутой динамической теории свойств элементарных частиц и их взаимодействий, то изложение и анализ экспериментальных данных авторами ведутся с точки зрения их соответствия следствиям, вытекающим из предположений о справедливости в процессах рассматриваемого типа различного рода законов сохранения и соответствующих им симметрии. Авторы избрали при изложении материала единственно правильный путь. Исходя из известных экспериментальных данных, они сформулировали общие соображения о возможном понимании этих фактов и наметили контуры конкретного их анализа, не вдаваясь в подробности количественных вычислений. Такой метод оправдан, поскольку экспериментальная информация об
элементарных частицах в настоящее время появляется все более возрастающими темпами, и любая книга, в которой была бы предпринята попытка просуммировать эту информацию, оказалась бы устаревшей в момент появления ее в свет. Это утверждение наглядно иллюстрирует настоящая книга. Она была напечатана в 1963 г., а с тех пор основные научные концепции, на базе которых она написана, получили новое развитие. Речь идет, во-первых, об обобщениях изотопической симметрии, приведших к формулировке симметрии SU (3) в мире элементарных частиц, и, во-вторых, о попытках объединения симметрии внутреннего типа и симметрии геометрического типа в единое теоретико-групповое рассмотрение. И хотя это направление развития теоретических идей еще не завершено и до конца не выяснены имеющиеся здесь непонятные моменты и общие тенденции, но уже получено много интересных и принципиально важных результатов, позволяющих по-новому понять некоторые свойства элементарных частиц. В связи с указанным мы сочли необходимым включить в книгу небольшой обзор с изложением новых идей, цель которого — кратко осветить имеющиеся тенденции, вытекающие из них следствия и соответствия этих следствий известным экспериментальным данным об элементарных частицах. Вниманию читателя предлагается также таблица известных в настоящее время частиц и их основных свойств. Сравнение ее с табл. 2.1 в тексте книги дает представление о прогрессе знаний в этом вопросе.
При редактировании книги были внесены также изменения в обозначения с целью приблизить их к обычно употребляемым в советской научной литературе.
Мы надеемся, что данная книга окажется весьма полезной широкому кругу читателей, и не только научным работникам, занимающимся проблемами физики элементарных частиц, аспирантам и студентам, готовящимся к работе в этой интересной и увлекательной области современной физики, но и вообще читателю, интересующемуся новейшими развитиями различных отраслей человеческих знаний. При этом, естественно, предполагается, что он знаком с основами квантовой механики.
И. В. ЧУВИЛО
ПРЕДИСЛОВИЕ
Немногим более десяти лет назад большинству из нас казалось, что исследования в области физики элементарных частиц вступили в период последних уточнений и окончательного оформления. Казалось, что пути исследования слабых взаимодействий определены, что я-мезон обладает всеми необходимыми свойствами для описания сильных взаимодействий, что многие простые истины уже установлены, а два F-образных трека, зафиксированные в камере английских физиков Рочестера и Батлера, занимали площадь не более человеческой ладони.
Теперь, после почти десятилетнего развития, мы вновь убедились, что природа микромира гораздо сложнее, чем предполагали, а установленные фундаментальные законы оказались лишь отблесками более сложной действительности. Обнаруженные F-частицы были лишь частным проявлением этой сложности, указанием на существование нового свойства самих элементарных частиц, свойства, которое теперь называется странностью.
Цель настоящей работы состоит в том, чтобы обсудить важнейшие свойства странных частиц в свете основных или по крайней мере наиболее популярных теоретических идей. Особое значение придается анализу и интерпретации важнейших экспериментальных результатов. В книге сделана попытка пояснить физическую сущность многих формальных результатов, используя различные модели, аналогии, а также принцип соответствия. В пятой главе содержится сжатое изложение некоторых общих теорем и соображений, которые часто используются при интерпретации экспериментальных Данных, но которые не всегда легко найти в имеющейся литературе.
В монографии такого рода по необходимости рассматривается довольно узкий круг вопросов, и ее значе-
9
ние ограничено во времени. Поэтому от читателя требуется некоторое знакомство с физикой я-мезонов и нуклонов. В то же время хотелось бы подчеркнуть то обстоятельство, что очень скоро отдельные содержащиеся в этой книге рассуждения станут лишь уделом истории, т. е. будут освещать прошлое состояние вопроса, а не нягтпяптрр
а не настоящее. Мы
Мы с удовольствием пользуемся возможностью поблагодарить нашего секретаря Жанну Изо за те многие часы, которые она посвятила рукописи этой книги. Также благодарим Жанну Блюм из издательства «Д. Уили и сыновья» за помощь в подготовке рукописи к печати.
Иельский университет р „ ЦПРР
Нью-Хейвен, Коннектикут А' ^«^-^
Цена: 150руб.
