Взгляд в 2020 год. ЛазерыТе, кто задумал и изобрел лазер 50 лет назад не могли предсказать той роли, которую они стали играть в течение последней половины века: от средств связи до контроля окружающей среды, от производства до медицины, от развлечений до научных исследований. Далее... |
аксиального тока частичное сохранение
АКСИАЛЬНОГО ТОКА ЧАСТИЧНОЕ СОХРАНЕНИЕ в слабом взаимодействии - гипотеза о том, что константа аксиального слабого взаимодействия без изменения странности мало меняется (слабо перенормируется) сильным взаимодействием. Напр., для -распада изменение составляет ок. 20%. Это обстоятельство связано с аномально малой массой p-мезона
по сравнению с массами других адронов. В гипотетич. пределе
0 сохранение аксиального тока становится точным и реализуется киральная симметрия ,а пион возникает как голдстоуновский бозон при спонтанном нарушении симметрии.
Математически А. т. ч. с. выражается в соотношении между дивергенцией изовекторного аксиального тока и полем
-мезона
:
(1)
(в единицах=с=1), тце х= (х0, х) - пространственно-временная точка,
=0, 1, 2, 3 - лоренцов индекс (по
предполагается суммирование),
=1, 2, 3 - изотопич. индекс,
- константа
-распада (
93 МэВ). Гипотеза А. т. ч. с. восходит к работам Й. Намбу (Y. Nambu), а также М. Гелл-Мана (М. Gell-Mann) и М. Леви (М. Levy) в 1960.
Следствия из (1) проверены в ряде процессов
с участием -мезонов
низких энергий. Предсказания носят приближённый характер, поскольку при их выводе
пренебрегают полной энергией
-мезона
(включая его массу). Наиб. известным результатом является Голдбергера - Тримена
соотношение. Другие известные следствия
(1) и алгебры токов - вычисление длин рассеяния мезонов на разл. адронах,
соотношения между матричными элементами слабых распадов К-мезонов и т. п.
Согласно совр. представлениям, аксиальный ток строится из полевых операторов кварков, поскольку поле p-мезона нельзя рассматривать как фундаментальное. При этом дивергенция аксиального тока пропорциональна псевдоскалярной плотности кварковых полей:
(2)
где q(x) - дублет полей и- и d-кварков, ти, тd - их токовые массы (см. Кварки ), - Паули матрицы в пространстве изотопич. спина. Это соотношение используется для оценки токовых масс кварков.
В пределе нулевых масс и- и d-кварков
дивергенция аксиального тока равна нулю и соответствующий аксиальный
заряд строго сохраняется.
На первый взгляд
в этом случае следует ожидать вырождения по чётности, поскольку аксиальный заряд,
действуя на нек-рый вектор состояния, переводит его в др. вектор состояния с
той же энергией, но с противоположной чётностью. Такое вырождение, однако, экспериментально
не наблюдается. Др возможность реализации симметрии состоит в том, что аксиальный
заряд может переводить нуклон не в резонанс с противоположной чётностью, а в
состояние нуклон плюс покоящаяся безмассовая псевдоскалярная частица.
Хотя безмассовой псевдоскалярной частицы
в природе нет, её роль играет -мезон,
масса к-рого мала по сравнению с массой нуклона [как видно из ф-лы (1), правильнее
говорить о малости
1/50].
Естественно поэтому допустить, что в пределе ти,d=0,
-мезон
становится безмассовым, и приближение строго сохраняющегося аксиального заряда
может быть разумным. Соотношения симметрии при этом сводятся к предсказаниям
связей между амплитудами процессов с разным числом
-мезонов
с нулевой полной энергией. Если же учесть, что величина
конечна, хотя и мала, можно убедиться, что кинематич. эффекты (связанные с изменением
положения p-мезонного
полюса в разл. амплитудах) приводят к правой части соотношения (1).
Обобщение А. т. ч. с. на аксиальные токи с изменением странности требует существ. учёта эффектов нарушения унитарной симметрии из-за большой величины массы странного кварка (т. е. достаточно большой массы К-мезона).
Лит.: Вайнштейн А. И., Захаров
В. И., Частичное сохранение аксиального тока и процессы с "мягкими"
-мезонами, "УФН",
1970, т. 100, в. 2. В. И. Захаров.