Dziwność


Podczas badań zderzeń cząstek z promieniowania kosmicznego oraz cząstek przyspieszanych w akceleratorach do wysokich energii odkryto metatrwałe hiperony:

, , , ,     

produkowane w procesach silnych (w zderzeniach hadronów) i rozpadające się w procesach słabych. Wymienione cząstki biorą udział w tak zwanej produkcji stowarzyszonej, która polega na tym, że cząstki te produkowane są parami. Jeżeli w detektorze nie obserwuje się cząstek „pary” to nie można wykluczyć faktu takiej produkcji (niedoskonałość detekcji, skończone rozmiary detektora,…).


Podczas badania silnych zderzeń mezonów pi z nukleonami (proton, neutron) okazało się również, że niektóre reakcje, które są teoretycznie dopuszczalne ze względu na znane dotąd prawa zachowania, nigdy nie zachodzą. Przykładowo reakcja:

     

B:     0  +   1      0   +   1

L:      0  +   0     0    +   0

Q:    -1  + (+1) -1   +  (+1)

spełnia zasady zachowania liczb B, L i Q ale nigdy nie zachodzi.

W 1953 roku obserwacje te skłoniły uczonych do wysunięcia hipotezy istnienia i roli nowej liczby kwantowej, którą nazwano dziwnością S (od ang. srangeness). Dziwność podlega prawu zachowania w procesach silnych i elektromagnetycznych (produkcja cząstek w zderzeniach), może natomiast zmieniać się o jedność w procesach słabych (rozpad cząstek metatrwałych):

   - procesy silne i elektromagnetyczne

  lub  1   - procesy słabe

Dziwności nie przypisujemy fotonom ani leptonom. Dla trwałych i metatrwałych hadronów natomiast przyjęto:

S = 0  dla nukleonów i pionów;

S = -1  dla , , , ,

S = +1   dla 

S = -2   dla ,

S = -3  dla

Antycząstkom przypisuje się dziwność S odpowiednio z przeciwnymi znakami.

zobacz więcej

idź do spisu treści