N-T.ru / Текущие публикации / Наука сегодня |
Оболочечное строение элементарных частицО структуре адроновСообщение I В настоящем сообщении предпринята попытка рассмотрения структуры адрона на основе оболочечных представлений. Считая адрон сферой радиуса R с плотностью массы ρ, предполагая, что Rn = nd, где d константа, а n = 1; 2; 3; 4; 5; 6, получим для массы адрона:
Тогда для изменения масс:
где mb = ad 3, это и есть масса оболочек, для которых mn+1 = mn + 6m1n, или
где md = 6m. По-видимому, это уже прямое проявление квантовых свойств. Отношения M1/M1; M2/M1...M6/M1 и m1/m1; m2/m1...m6/m1 равны соответственно 1; 8; 27; 64; 125; 216 и 1; 7; 19; 37; 61; 91 (M2, M3, M4 массы π-мезона, K-мезона, нуклона и т.д.) В первых появляются симптомы унитарной симметрии [1], вторые указывают на количество и природу частиц, образующихся во взаимодействии, в зависимости от того, какие оболочки в них участвуют: если сталкиваются К-мезон и нуклон своими внешними оболочками, то могут образоваться один К-мезон и три π-мезона или 6 π-мезонов, без учета энергии взаимодействия. Значения констант (использованы характеристики π, К-мезонов и нуклона) следующие: d = 0,255...0,257 Ферми, mb = 16,17 МэВ, диапазон изменений 13,91 МэВ < mb < 18,73 МэВ, были получены для радиуса нуклона 1 Ферми. Значение d, возможно, указывает на наличие частиц с R = d/2 и массой m ≈ 4...1,9 МэВ. Данные представления достаточны для определения масс адронов. Имеется некоторая очень слабая аналогия оболочек с кварками (ненаблюдаемость, последовательное возрастание масс, число оболочек, их применимость в качестве составных частей адронов). К радиусам адроновСообщение II В первом приближении адроны, по-видимому, можно представить в виде шаров с радиусом > 0,4 Ферми (Ф). Тогда с достаточной точностью можно определить изменение размеров адронов. По проведенным оценкам: для Rp = 1 Ф: Rπ = 0,53 Ф, Rk = 0,81 Ф. для Rp = 0,8 Ф: Rπ = 0,42 Ф, Rk = 0,65 Ф. а разности радиусов: для Rp = 1 Ф: dnk = 0,2 Ф, dkπ = 0,27 Ф, ΔRnπ/2 = 0,235 Ф; для Rp = 0,8 Ф: dnk = 0,154 Ф, dkp = 0,228 Ф, ΔRnπ/2 = 0,191 Ф. Таким образом, эксперимент указывает, что, в пределах ошибок, d является константой, примерно равной 0,2...0,25 Ф (это основной результат и предыдущего [1], и данного сообщений). Следует учесть, что в представленных сообщениях проведены качественные оценки, выявляющие некоторые структурные особенности рассматриваемых адронов. Предыдущее [I] и данное сообщения могут быть рассмотрены и как тезисы к сообщению на семинаре ИФВЭ НАН РК. К спектру масс адроновСообщение III Из предыдущих сообщений [I, II] следует, что, по-видимому, адроны можно рассматривать как пространственные объекты с определенными зонами, одной из характеристик которых является число n = 1, 2, 3... Если определять массы мезонов в порядке возрастания n: Mn = a(nd)3. где a = 4,19ρ, ρ плотность массы адрона, d ≈ 0,2...0,25 Ферми, то оказывается, что в публикуемых таблицах по мезонам отсутствует группа с массой 7500 МэВ ± 500 МэВ (n = 8), на что хотелось бы обратить внимание. Если оценки предыдущих [I, II] и данного сообщений верны, то такие мезоны должны наблюдаться. Некоторые характеристики структуры адроновСообщение IV Для рассмотрения структуры адронов принимается, в качестве предположений, постоянство плотности массы адронов ga и их сферичность. Оценки показывают, что при этих предположениях радиусы адронов Ra принимают ряд дискретных значений, а их приращение ΔRa несмотря на некоторые отклонения, вызванные может быть приближенностью вышеуказанных предположений, является практически постоянной величиной (ΔRa ≈ 0,25 Ферми). Следовательно, адроны, в первом приближении, можно рассматривать как пространственные адроны с дискретным приращением их масс Ma [Ma = c1 n3 (lg Ma = c2 + 3lgn); c1, c2, константы, n = 1, 2, 3...]. Число n достаточно точно показывает место данного вида адронов в их массовом спектре (с изменением n на 1 появляется новый вид адронов). Данные представления приводят к появлению первичной частицы (n = 1) с радиусом ≈0,25 Ферми, свойства которой подлежат исследованию, поскольку с нее начинается адронная группа и поскольку не определены ее квантовые характеристики. Следует также отметить, что появляется подгруппа адронов с минимальной массой ≈7500 МэВ (n = 8), установление реального существования которой, позволит в определенной степени выяснить возможности такого рассмотрения структурных особенностей адронов. Адроны проявляют некоторое оболочечное строение с характеристическим квантовым числом n. Это замечание (см. сообщения I, II, III) излагалось на семинарах ИЯФ и ИФВЭ НАН РК (октябрь 1993). Графический спектр адронов представлен на рис. 1. Рис. 1. Логарифмический массовый спектр адроновя (+ эксперимент; · расчет) О радиусах адроновСообщение V Эксперименты Хофштадтера [1, 2] и экспериментальные данные для радиусов ядер [3] позволяют считать нуклоны пространственными объектами достаточной протяженности. Для уточнения исходных представлений [4, 5, 6] необходима оценка радиусов других адронов, которая вероятно может быть проведена при предположении [4, 5] равномерного приращения этих радиусов Rn = nd (n = 1, 2, 3..., d константа). Численные значения таких оценок с использованием табличных значений масс (радиусы даны в ферми, массы в МэВ) представлены в табл. 1. Таблица 1
* Для сравнения включены и рассчитанные частицы с массами М ≈ 15 и ≈7500. Колебания приращения радиуса адронов в dn, n1 = Rn Rn1 (табл. 2) может быть, являются следствием некоторой некорректности принятых предположений. Таблица 2
Таким образом, эксперимент указывает на приближенное постоянство приращения радиуса (d ≈ 0,2). Некоторые характеристики адроновСообщение VI В работе (сообщение III) рассматривались массы адронов. Если верна предполагаемая связь между этими массами, то должна быть группа частиц с начальной массой ≈7500 МэВ. Это замечание иллюстрируется таблицей (ΔMK,π = MK Mπ и т.д., массы даны в МэВ). Таблица 3
Приращение масс считалось по равенству [3]: ΔM(n, n1) = с1 [n3 (n 1)3]. Таким образом, как следует из таблицы, может быть, по-видимому, оценен массовый спектр кварков.
Литература:
Об авторе: Кайрат Абылкасымович Токтаров. Физико-технический институт МН-АН РК, г. Алматы, Казахстан. |
Дата публикации: 7 февраля 2002 года |
|