ГИПЕРОНЫ

ГИПЕРОНЫ (от греч.
hyper - сверх, выше), тяжёлые нестабильные элементарные частицы с массой,
большей массы нуклона (протона и нейтрона), обладающие барионным зарядом
и большим временем жизни по сравнению с "ядерным временем"
Известно несколько типов Г.: лямбда

омега
[значки-, О, + справа сверху у символа частиц означают соответственно отрицательно
заряженную, нейтральную и положительно заряженную частицы]. Все Г. имеют
спин 1/2, кроме , спин к-рого, согласно
теоретич. представлениям, должен быть равен ³/е. Г. являются фермионалш). Г. участвуют в сильных взаимодействиях, т.
е. принадлежат к классу адронов. Время жизни Г. порядка 10^-10
сек (за исключением к-рый, по-видимому,
имеет время жизни порядка 10^-20 сек); за это время они распадаются
на нуклоны и лёгкие частицы (я-мезоны, электроны, нейтрино).

Г.
были открыты в космических лучах англ, физиками Рочестером и Бат-лером
в 1947, однако убедит, доказательства существования Г. были получены к
1951. Детальное и систематич. изучение Г. стало возможным после того, как
их начали получать на ускорителях заряженных частиц высокой энергии при
столк новениях
быстрых нуклонов, я-мезонов и К-мезонов с нуклонами атомных ядер. Открытие
Г. существенно расширило физич. представления об элементарных частицах,
поскольку были впервые открыты частицы с массой, большей нуклонной, и установлена
новая важнейшая характеристика элементарных частиц - странность. Введение
странности понадобилось для объяснения ряда парадоксальных (с точки зрения
существовавших представлений) свойств Г. Интенсивное рождение Г. при столкновении
адронов высокой энергии с несомненностью свидетельствовало о том, что они
обладают сильным взаимодействием. С другой стороны, если бы распад Г. вызывался
сильным взаимодействием, их время жизни должно было бы составлять по порядку
величины 10^-23 сек, что в 10¹³ раз (на 13 порядков)
меньше установленного на опыте. Время жизни Г. можно объяснить, если считать,
что их распад происходит за счёт слабого взаимодействия, относит, интенсивность
к-рого в этой области энергий как раз на 12-14 порядков меньше сильного
(а следователь но,
время распада во столько же раз больше). Парадоксом казалось то, что частицы,
обладающие сильным взаимодействием, не могут распадаться с помощью этого
взаимодействия.

Важное значение для разрешения
этого парадокса имел тот факт, что при столкновении я-мезонов и нуклонов
с нуклонами Г. всегда рождаются совместно с К-мезонами (рис. 1), в поведении
которых обнаруживаются те же странности, что и у Г. Особенности поведения
Г. и К-мезонов были объяснены в 1955 Гелл-Маном и Нишиджимой существованием
особой характеристики адронов - странности (S), к-рая сохраняется в процессах
сильного и электромагнитного взаимодействий. Если приписать -
и-мезонам странность S = + 1, а .и .-
равное по величине и противоположное по знаку значение странности, S --1,
и считать странность я-мезонов и нуклонов равной нулю, то сохранение суммарной
странности частиц в сильных взаимодействиях объясняет и совместное рождение
с К-мезонами, и невозможность распада частиц с неравной нулю странностью
(такие частицы получили название странных частиц) с помощью сильных взаимодействий
на частицы с нулевой странностью. При этом ,
к-рые рождаются совместно с двумя К-мезонами, следует приписать S = -2,
а - странность S = -3. Распады Г. указывают
на то, что процессы, обусловленные слабыми взаимодействиями, протекают
с изменением странности. Рис. 2 иллюстрирует процессы сильного и слабого
взаимодействия Г.

Согласно совр. теории элементарных
частиц, каждому Г. должна соответствовать античастица, отличающаяся от
своего Г. знаком электрического и барион-ного зарядов и странности. Все
антигипе-роны наблюдались на опыте; последним был открыт (1971) антиомега-Г. ,
или (рис. 3).

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я