Странность

Чтобы узнать об итальянской комедии 2022 года, см. «Странность» (фильм) .

См. Также: Странность и кварк-глюонная плазма.

В физике элементарных частиц странность ( символ S ) — свойство частиц , используемое , выражаемое квантовым числом для описания распада частиц при сильных и электромагнитных взаимодействиях , происходящих за короткий промежуток времени . Странность частицы определяется как: $$S=-(n_{\text{s}}-n_{\bar {\text{s}}})$$где н
_с
представляет количество странных кварков (
с
) и н
_с
представляет собой количество странных антикварков (
с
). Оценка образования странностей стала важным инструментом в поиске, открытии, наблюдении и интерпретации кварк-глюонной плазмы (КГП). Странность — это возбужденное состояние материи, и его распад определяется смешиванием CKM .

Термины странный и странность появились до открытия кварка и были приняты после его открытия, чтобы сохранить непрерывность фразы: странность частиц как -1 и античастиц как +1, согласно первоначальному определению. Для всех ароматных квантовых чисел кварка (странность, очарование , верхность и низость ) соглашение заключается в том, что ароматный заряд и электрический заряд кварка имеют один и тот же знак. При этом любой аромат, переносимый заряженным мезоном, имеет тот же знак, что и его заряд.

Сохранение

Странность была представлена ​​Мюрреем Гелл-Манном . Авраам Паис , Тадао Накано и Кадзухико Нисидзима объяснить тот факт, что некоторые частицы, такие как каоны или гипероны
С
и
л
, легко создавались в результате столкновений частиц, но распадались гораздо медленнее, чем ожидалось, из-за их больших масс и больших поперечных сечений образования . Отмечая, что в результате столкновений, по-видимому, всегда образуются пары этих частиц, было высказано предположение, что новая сохраняющаяся величина, получившая название «странность», сохраняется во время их создания, но не сохраняется при их распаде.

В нашем современном понимании странность сохраняется при сильных и электромагнитных взаимодействиях , но не при слабых взаимодействиях . Следовательно, легчайшие частицы, содержащие странный кварк, не могут распадаться за счет сильного взаимодействия, а вместо этого должны распадаться за счет гораздо более медленного слабого взаимодействия. В большинстве случаев эти распады меняют величину странности на одну единицу. Однако это не обязательно справедливо для слабых реакций второго порядка, в которых присутствуют смеси
К ⁰
и
К ⁰
мезоны. В целом, в реакции слабого взаимодействия величина странности может измениться на +1, 0 или -1 (в зависимости от реакции).

Например, взаимодействие K ⁻ мезон с протоном представляется как: $$K^{-}+p\rightarrow \Xi ^{0}+K^{0}$$$$(-1)+(0)\rightarrow (-2)+(1)$$

Здесь странность сохраняется и взаимодействие протекает через сильное ядерное взаимодействие.

Однако в таких реакциях, как распад положительного каона: $$K^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{0}$$$$+1\rightarrow (0)+(0)$$

Поскольку странность обоих пионов равна 0, это нарушает сохранение странности, а это означает, что реакция должна идти через слабое взаимодействие.

См. также

• Странность и кварк-глюонная плазма
• Странные частицы