Page 212 - основы милогии 1999

iih'cmii грипп гься кик ое< цветные (белые) объекты. Мезоны также бесцветны, поскольку цвет
in икнарка оказывается всякий раз дополнительным (компенсирующим) по отношению к цвету
варка в данном мезоне. Теория цветных кварков (квантовая хромодинамика) объясняет, почему
природе не встречаются частицы, сконструированные, скажем, из двух или четырех кварков
, в частности, отдельные (свободные) кварки. Она связывает это с тем, что наблюдаемые в
рироде адроны (антиадроны) должны быть обязательно бесцветными. Ясно, что из одного,
вух или четырех кварков нельзя составить бесцветной комбинации. К концу 70-х годов физики
ерестали сомневаться в том, что кварки в адронах реально существуют. Что же убедило их в
гом? Прежде всего, три кварка (плюс три антикварка) позволили сконструировать все адроны
ппиадроны), открытые до 1974 года. Примечательно, что такое конструирование не
орождало лишних объектов - все частицы, построенные из кварков (антикварков) по
помянутым ранее правилам, были в конечном счете обнаружены на опыте. Кварковая модель
озволила правильно рассчитать различные характеристики адронов, вероятности
гаимопревращений и т. д. Реальность кварковой гипотезы окончательно подтвердило открытие
ового типа частиц, получивших экзотическое название - очарованные частицы. В ноябре
974 года на ускорителе в Станфорде (США) была открыта частица с массой около 6000т и
ременем жизни порядка 10'20с. Эта частица известна сейчас как джей-пси-мезон (J/?). Спин J/in-
езона равен единице. Подобно мезонам р° з° , мезон J/ш истинно нейтрален. Новый мезон не
кладывался в разработанные ранее теоретические схемы; согласно установленным законам,
н должен был бы иметь примерно в 1000 раз более короткое время жизни. Для описания
варковой структуры J/ш-мезона пришлось ввести новый кварк - так называемый с-кварк и
овую сохраняющуюся величину, получившую название “очарование”. По-английски
эчарование” есть “чарм” (charm); отсюда и обозначение нового кварка. Подобно странности
четности, очарование сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях, но не
охраняется в слабых. Закон сохранения очарования объясняет относительно долгое время
изни J/ш-мезона. С введением с - кварка число типов кварков стало равным четырем. Заметим,
го с-кварк является носителем очарования, подобно тому как s-кварк является носителем
гранности. Электрический заряд с-кварка равен +2/3. Кварковая структура J/ш-мезона есть сс
та структура объясняет, в частности, истинную нейтральность мезона). Эту структуру
ззывают чармонием и рассматривают как атомоподобную систему, напоминающую давно
местный физикам позитроний . Напомним, что позитроний представляет собой “атом”,
ютоящий из электрона и позитрона, движущихся вокруг общего центра масс. Как и всякий
гом, чармоний характеризуется системой энергетических уровней J/ш-мезона соответствует
тному из уровней чармония. Вскоре после открытия J/ш-мезона был обнаружен целый ряд
езонов (ш1, ч0, чр ч, и др.), которые могут быть сопоставлены с различными уровнями чармония,
зучение свойств чармония представляет большой интерес - оно позволяет получить
«формацию о взаимодействии кварков.Очарование кварка с и антикварка имеет
эотивоположные знаки; поэтому результирующее (суммарное) очарование структуры с^>

гвно нулю. Как говорят, структура />£ обладает скрытым очарованием. Мезоны с явным
гарованием были открыты летом 1976 года: О0-мезон (структура рц ) и D+мезон (структура

их свойства оказались в полном согласии с гипотезой очарованного с-кварка. В 1977
>ду открыт Р+-мезон (структура с j ), обладающий наряду с очарованием также и странностью,
ткрытие очарованных частиц экспериментально доказало существование с-кварка. А
^скольку сам с-кварк и его свойства органически связаны со свойствами кварков и, d, s, то
:м самым получила убедительное экспериментальное обоснование кварковая модель в целом,
озвращаясь к унитарной симметрии сильных взаимодействий, с учетом очарования
пермультиплеты адронов принимают вид объемных тел (многогранников) в пространстве,