Законы сохранения и взаимодействия Характе- Символ Strong сильное

Законы сохранения и взаимодействия Характе- Символ Strong сильное El-magn. Эл. -магн. Weak слабое A /M + + + A Импульс + + + A Момент + + + A ристика Энергия E Эл. заряд Q + + + A Барионный заряд B + + + A

Законы сохранения и взаимодействия Характеристика Символ Р-четность Изоспин Лептонные заряды Странность Charm Bottomness Topness С-четность CPT-четность P I (T) Le , Lμ, , Lτ S Strong сильное + + c + b + t + CP(PC) + CPT + El-magn. Эл. -магн. Weak слабое - A /M + + -? M A A + + + + A A M M M

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ И СИММЕТРИИ

Вероятности процессов Вероятности распадов ЧТО ОПРЕДЕЛЯЕТ ВЕРОЯТНОСТЬ РАСПАДА НЕСТАБИЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ? 1. Константа взаимодействия:

ЧТО ОПРЕДЕЛЯЕТ ВЕРОЯТНОСТЬ РАСПАДА НЕСТАБИЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ? 1. Константа взаимодействия + 2. Энергия распада 3. Моменты количества движения начального и конечного состояний. Вероятности реакций

Вероятности процессов в КЭД (QED) Константа электромагнитного взаимодействия • • Richard Feynman (1918 -1988)

Диаграммы Фейнмана (Feynman) /QED/ Рассеяние бозона на фермионе (эффект Комптона) • • • Линии между вершинами – т. н. «пропагаторы» виртуальных частиц,

Диаграммы Фейнмана

РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНА НА ЭЛЕКТРОНЕ • Вероятность процесса складывается из вкладов матричных элементов всех диаграмм Фейнмана (ДФ)

Матричный элемент ДФ Чем ниже число вершин, тем ниже степень

Виртуальные частицы фотон • Для реального фотона • для виртуального фотона ,

Виртуальные частицы Виртуальный электрон Для реального электрона Для виртуального электрона

РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНА на ПРОТОНЕ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ Основную роль в процессе электромагнитного взаимодействия играет первый член разложения диаграмма Фейнмана с минимальным числом вершин.

Опыт Э. Резерфорда (1911) (E. Rutherford)

Э. Резерфорд 1919 - Протон Ernest Rutherford Нобелевская премия по химии 1871 -1937 1908 г. - Э. Резерфорд За исследования по превращению элементов и за химические исследования радиоактивных веществ.

СЛАБЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ • Процессы слабых взаимодействий, аналогично процессам электромагнитных взаимодействий, имеют константу взаимодействия

СЛАБЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ • Распад нейтрона

СЛАБЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ • Распад мюона

Распады (слабые взаимодействия) • Распад Λ-гиперона

Сильные взаимодействия (STRONG INTERACTIONS)

АДРОНЫ = HADRONS Барионы Антибарионы мезоны(B=0)

Кварковая структура адронов B - барионный заряд

Барионные заряды адронов Барионы Антибарионы Мезоны

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ (Р) ЧЕТНОСТЬ

«Истинные» и аксиальные вектора «Истинный» вектор «Аксиальный» (псевдо) вектор Р-четность -- интеграл движения, если гамильтониан не содержит членов, отвечающих за слабое взаимодействие

Четностьмультипликативное квантовое число Четность системы равна произведению собственных четностей частиц, умноженному на четность орбитального движения в системе

Протон и нейтрон • протон Нейтрон Квантовые числа нуклонов Q p n B P - четность 1/3+2/3=1 +1/3+1/3=1 (+1)(+1)=+1 -1/3+2/3=0 +1/3+1/3=1 (+1)(+1)=+1