Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Распады и реакции в кварковой модели

    Все мезоны и барионы за исключением протона нестабильны и большинство из них распадается в результате сильных взаимодействий. Такие распады имеют времена жизни ~10^-23 с. В сильных распадах тип (аромат) кварков не меняется. Происходит только рождение и уничтожение кварк-антикварковой пары. Это можно видеть на кварковых схемах распадов ⁺⁺(1232), ⁺, K*⁺(892).

Распад ++(1232)-резонанса. Распад происходит в результате сильного взаимодействия ++(1232) p + +.
Распад +-резонанса. Распад происходит в результате сильного взаимодействия +  + + 0.
Распад мезонного резонанса K*+(892). Распад происходит в результате сильного взаимодействия K*+(892) K0 + +.

    В случае слабых распадов тип кварка может измениться

Распад -гиперона. Распад происходит в результате слабого взаимодействия   p + +.

Все слабые и электормагнитные распады мезонов и барионов можно объяснить основываясь на том, что переходы происходят на кварковом уровне. Например распады

 ⁺⁺ + и
⁺ p +

происходят в результате переворота спина кварка u u +

Распад +-резонанса. Распад происходит в результате электромагнитного взаимодействия + p +

Аналогично с помощью кврковых схем можно описать процессы рождения частиц в реакции сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий.

Рождение ++(1232)-резонанса. Реакция происходит в результате сильного взаимодействия p + +++ + 0.
Рождение странных частиц. Реакция происходит в результате сильного взаимодействия p + ++ + K+.
Рождение K+K- при e+e-аннигиляции. Реакция происходит в результате электромагнитного взаимодействия e- + e+ K- + K+.

Результаты конкретных расчетов различных характеристик адронов на основе кварковых моделей удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. При этом оказывается, что

1. Кварковая модель предсказывает все состояния, которые наблюдаются экспериментально.
2. Не наблюдается лишних состояний, которые не предсказывались бы кварковой моделью.
3. Все характеристики наблюдаемых состояний именно такие, как предсказывает кварковая модель.