Примеры решения задач Пример

Пример 7.5. Определить, какие из приведенных ниже процессов запрещены законом сохранения странности:

1) 2) 3)

4) 5) 6) .


Решение. Подставим значение странности S (см. прил. табл.П2) последовательно во все процессы:
1) 0 + 0 ® -1 + 1, 2) 0 + 0 ® -1 -1, 3) 0 + 0 ® +1 -1 + 0,
4) 0 + 0 ® -1 + 1, 5) -1 + 0 ® -1 + 0, 6) 0 + 0 ® -2 + 1 -1.
Видно, что суммарное значение странности не сохраняется только в процессах (2) и (6). По этой причине они запрещены.


Пример 7.6. Выяснить, какие из перечисленных реакций разрешены по закону сохранения странности S, а какие запрещены по этому закону и, следовательно, идут с малой вероятностью или практически не наблюдаются:

1) , 2) , 3) ,

4) , 5) .


Решение. Взаимодействие и распад частиц происходит в результате сильного, электромагнитного или слабого взаимодействий. Вероятность процессов при слабом взаимодействии примерно в 10¹⁰–10¹² раз меньше, чем при сильном. Сильное взаимодействие может происходить между адронами и при сохранении странности (DS = 0). При слабом взаимодействии странность не сохраняется (DS = 1 или 2). При изменении странности DS= 1 вероятность процесса уменьшается в 10¹⁰–10¹² раз, а при изменении DS = 2 реакция не наблюдается, если возможна реакция с изменением DS только на 1. Реакции между частицами с нарушением странности, т.е. происходящие по слабому взаимодействию, практически не наблюдаемы из-за малости вероятности процесса при существующей интенсивности частиц, генерируемых в ускорителях. Однако распад частиц с нарушением закона сохранения странности всегда наблюдается, так как вероятность распада за время наблюдения равняется 1.
В реакциях (1) и (5) странность сохраняется (DS=0), и они идут по сильному взаимодействию. В реакциях (2) и (3) странность изменяется на 1 (DS=1), поэтому распад (3) происходит за время, характерное для слабого взаимодействия (~10^-10 с), а реакция (2) практически не наблюдаема. В процессе (5) изменение странности равно 2 (DS=2), поэтому этот процесс не наблюдается.