О
Ч Оч
а
что 3. ч. т]0-, о*-, ср-мечопов равны соответственно -f-1, ≈ 1, ≈ 1. {При этом предполагается, что взаимодействия, обусловливающие распады соответствующих частиц, инвариантны относительно зарядового сопряжения.)
Частицы, образующиеся при распаде истинно нейтральной частицы, должны находиться в состоянии с той же С-ч╦тностью, что п С-ч╦тность нач. частицы* Поэтому, напр., распады л° -ь Зу и t]° ~> Зу запрещены.
Классил. примером истинно нейтральной системы является позитронии ≈ связанное состояние электрона и позитрона. 3. ч. позитрония равна:
где ,ч ≈ полный спин. (По ф-ле (*) определяется также 3, ч. истинно нейтральных мезонов, построенных из кварка и соответствующего антикварна.) Т, о., 3. ч. ларапозитропия (1=0, s=0) и ортопозитропия (J ≈ О, .?≈ 1} равны соответственно +1 и ≈ 1. Из С-ннвариант-ности эл.-магн. взаимодействия следует, что н арап о-энтропии может распадаться па ч╦тное число у-квантов {в оси. на 2у, т. к. константа УЛ. -маги, взаимодействия мала: ct«1/i3:)» ft ортопозитроний ≈ на неч╦тное (в осн. на Зу). См. Позитроний.
Лит.: А к и е а е р А. И., Б е р е с т е ц к и и В. Б., Квантоьая электродинамика, 4 изд., М_, 1981,
С, М. Биленький.
ЗАРЯДОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ (С-преобразование) ≈ операция замены частиц соответствующими античастицами.
Оператор 3. с, С определяется след, образом. Если обозначить сектор состояния системы частиц а через | а>, а вектор состояния системы соответствующих античастиц с теми /ке импульсами п проекциями спи-
нов через |а>, то
>, (1)
ности вытекает также, что спектры л + - и тг~-мсзонов в распаде т| -*- д + +л;~-|-д0 (вызываемом сильным взаимодействием) должны быть одинаковыми. Данные опыта показывают, что зарядовая асимметрия
54
где С (а) ≈ фазовый множитель, | С (а) | =1. Т. к. истинно нейтральная частица (система частиц) тож-
дественна своей античастице, то в этом случае j a>≈ | а> и
<5|а>=С{а)|а>. (2)
Множитель С (а) в (2) может принимать значения ± 1 и наз. зарядовой ч╦тностью частицы (системы частиц) или С -ч╦тностью.
Если гамильтониан взаимодействия коммутирует с
л.
оператором С, то взаимодействие инвариантно относительно 3. с. При этом матричные элементы С-сопря-ж╦пных процессов
а-]-Ь -*- c^-d и a-)-b -*- c-j-d
(a, b, с, d ≈ античастицы, у к-рых импульсы и проекции спинов такие же, как у частиц а, Ь, с, d) связаны соотношением:
<с, d|S|a, b> = C<c, d|5|a, b> (3)
(где S ≈ матрица рассеяния, С ≈ фазовый множитель), из к-рого могут быть получены соотношения между измеряемыми на опыте величинами. Напр,,
из (3) следует, что для процесса p-f-p -> А+Л перпендикулярные к плоскости реакции компоненты ьек-
торов поляризации Л- и Л-пшсронов должны быть одинаковыми.
Если нач. система обладает определ. С-четностью, то из инвариантности относительно 3. с. вытекает, что коночная система должна обладать той же С-ч╦т-ностыо. Из экспернм. данных по проверке принципов инвариантности следует, что сильное и эл.-магн. взаимодействия инвариантны относительно 3. с. Поэтому^ напр., л°-мезон распадается (за сч╦т эл.-магн. взаимодействия) на два у-кванта, а распад я° -*- Зу запрещ╦н. На опыте последний распад действительно не наблюдается (верх, граница отношения вероятностей распадов л° -+∙ Зу к ли -»- 2у Л<1,5-10~в). Из С-инвариант-
м-
(где N^≈ число событий с энергией я±-мезонов большей, чем энергия ят в системе покоя rj-мезона). Это значение согласуется с Л≈0.
ц-
Слабое взаимодействие нарушает инвариантность относительно 3. с. Это следует уже из первого опыта Ц, С. By (С, S, Wu) с сотрудниками, доказавшего несохрансние пространств, ч╦тности в слабом взаимодействии (см. Ч╦тность}, В отом эксперименте была обнаружена асимметрия в угловом распределении электронов, образующихся при р-распаде поляризованного 60Со. Такая асимметрия может возникать, если в угловое распределение входит член <$>??, где <s> ≈ вектор поляризации ядер 60Со, /> ≈ импульс' электронов; оно инвариантно относительно обращения времени Т (при изменении знака времени <,ч> п р меняют знак), но меннет знак при пространств, инверсии Р (р преобразуется как вектор, a <s> как псевдовектор), поэтому в силу теоремы СРТ С-инвариантность также оказывается нарушенной.
Лит.: М о г ь ю с П., Релятивистская кпоитовяя теория взаимодействий элементарных частиц» пер. с англ., М.. 1950; Новожилов 1О. В., Введение в теорию элементарных частиц, М., 1972; В ь ╦ р к е н Д. Д., Д р е л л С. Д., Релятивистская квантовая теория, пер. с англ., т. 2, М., 1078; Окунь Л. Б., Лептоны и Кйарки, М., 1981.
С. М, Ьилснъ-кий.
ЗАРЯЖЕННЫЙ ТОК (заряженный слабый ток) ≈ один из фундаментальных операторов теории слабого взаимодействия, обусловливающий переходы, при к-рых элсктрич. заряд конечных и нач. частиц (лептопов, адронов) меняется да единицу (в единицах элементарного электрич. заряда е}, 3. т. jfi(x) (х ≈ пространственно-временная точка, и.^0, 1, 2, 3) представляет
собой сумму лептонного // (х) и адронного (кваркового) /ц (х) токов: j^(x) = jl,{x)-\-
~f~/iu{^)) каждый из к-рых является суммой векторного и аксиального токов.
Примером процесса, обусловленного ным, так и адронным 3. т., является рассеяние нейтрино на нейтроне: (рис.). Как видно из рисунка, заряд меняется на в лептопной (vp, |д~) и на-f-1 в адронной (рп) вершинах диаграммы Фейнмапа.
В плотность лагранжиана слабого взаимодействия 3. т, входит след, образом:
L = ≈≈= /^ (х} ╧'(г (х) -[-эрмитово сопряж╦нное ела гас-
м *j
мое. Здесь Wy, (х) ≈ поле заря;к. промежуточных векторных бозонов W^, g≈безразмерная константа взаимодействия (в единицах А=с=1). В области квадра-той передач 4-имнульса, много меньших m-w (m^≈
масса W-бозона), плотность эффективного гамильтониана слабого взаимодействия имеет вид:
__Cf .+
O'ji≈ ток, эрмитово сопряж╦нный/д ), Gp≈g^l^yin^ff ≈ фсрмиевская константа слабого взаимодействия.
В соответствии с данными опытов в лептопный ток входят только левые L компоненты полей лептонов (см. Киралъность}:
W+
п
как лептон-квазиупругоэ
,/
(я)
1L И -
= 2
