Дублет | Название | Символ | Масса | L | Время жизни, с | ||
частица | античастица | МэВ | |||||
I | Электрон | 1 | 0,511 | Стабильно | |||
Электронное нейтрино | 0 | 0(<1,4·10-5) | Стабильно | ||||
II | Мюон | 207 | 105,66 | ||||
Мюонное нейтрино | 0 | 0 (<0,25) | Стабильно | ||||
III | Таон | 3492 | 1784 | ||||
Таонное нейтрино | 0 | 0(<35) | Стабильно |
Согласно формуле:
Массе соответствует энергия .
В 1956 г. Дж. Швингер [7] предположил, что переносчиком слабого взаимодействия являются два заряженных промежуточных векторных бозона и (от англ. weak – слабый). В 1961 г. Ш. Глэшоу[8]предположил, что таким переносчиком может быть и нейтральный . Массы промежуточных бозонов были определен экспериментально в 1983 г. группой европейских ученых под руководством К. Руббиа[9] и С Ван дер Мер[10].
Массы бозонов оказались равными . Видно, что эти величины по порядку совпадают с нашей оценкой.
Бета-распад происходит с участием бозона. Сначала нейтрон распадается на протон и , затем промежуточный бозон распадается на электрон и электронное антинейтрино. В действительности излучение или поглощение заряженных векторных бозонов – результат превращения одного типа лептона, например электрона , в другой – электронное антинейтрино . При слабом взаимодействии электрона с электронным антинейтрино.
Таким образом в пределах дублета возможно взаимопревращение в слабом взаимодействии лептона и нейтрино.
Классификация адронов. К классу адронов в настоящее время относят около 300 элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии. В зависимости от значения их спина адроны делятся на две группы: мезоны (от греч. meso – средний) и барионы (от греч. barys – тяжелый).
Мезоны – бозоны со спинов равным 0, , участвующие в сильном взаимодействии.
Барионы – фермионы со спином , участвующие в сильном взаимодействии.
В свою очередь в группе барионов выделяют подгруппы: нуклоны (протоны и нейтроны) с и гипероны (все остальные барионы) с .
Таблица № 2.
Классификация адронов
Адроны | ||
Мезоны () | Барионы | |
Нуклоны () | Гипероны () | |
Структура адронов. Кварки. В среднем большие массы адронов по сравнению с лептонами позволили в 1963 г. М. Геллману и Дж. Цвейгу предположить, что адроны являются составными частицами.
Экспериментальное подтверждение кварковой структуры нуклонов пришло в 1969 г. из Стэнфорда, где изучалось рассеивание электронов.
Характерной особенностью кварков, не встречающихся у других частиц, является дробный электрический заряд. Кварк с зарядом назвали u-кварком (от лат. up – вверх), а кварк с зарядом d-кварком (от лат. down – вниз).
Еще одной важной характеристикой кварка является его барионный заряд.