рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Природные и самодельные кварки

Природные и самодельные кварки - раздел Физика, Кварки Природные И Самодельные Кварки. Успех Кварковой Модели И Желание Свести Много...

Природные и самодельные кварки. Успех кварковой модели и желание свести многообразие частиц к нескольким фундаментальным заставляют физиков искать кварки в природе. Кваркам естественно приписать большую массу. Но рождение частиц с большой массой требует больших кинетических энергий, поэтому поиски кварков следует вести в таких условиях естественно или искусственно созданных, когда имеется возможность трансформации большой порции кинетической энергии в энергию покоя массу.

Связь между массой кварка m q и минимальной кинетической энергией, бомбардирующей частицы Тмин, необходимой для рождения кварка этой массы, зависит от типа реакции, в которой образуется кварк. В соответствии с законами сохранения образование кварка может происходить только в паре с антикварком.

Минимальная энергия, необходимая для рождения кварка массой m q m q m p 3m p 5m p 10m p 20m p Тмин m p c 6 30 70 240 880 Тмин ГэВ 5,6 28 65 225 825 Для реакции образования кварка при соударении двух протонов получается следующая зависимость Тмин от предполагаемого значения m q Тмин2m q m p 2m p m q c В таблице приведены значения Тмин, вычисленные по данной формуле в разных предположениях о значении массы кварка. Существуют соображения, из которых следует, что при данной энергии Т могут рождаться частицы большей массы, чем указано в таблице напр при Т30 ГэВ могут родиться кварки массой до 5m p. Однако вероятность такого процесса настолько мала, что его можно не учитывать в расчетах.

Из таблицы видно, что кварки массой m q 3 m p имеет смысл искать среди частиц, образующихся в мишенях ускорителей протонов на энергию 30 ГэВ, кварки массой m q 5 m p - в мишенях ускорителей на энергию 70 ГэВ и т.д. Для выделения кварков из огромного числа других, рождающихся в мишени ускорителя, можно воспользоваться их специфическими свойствами, обусловленными дробностью электрического заряда.

Например, пониженной ионизирующей способностью. Ионизирующая способность заряженной частицы изменяется пропорционально квадрату ее электрического заряда. Так как кварки имеют заряд, равный 13 или 23 заряда электрона, ионизирующая способность кварков составляет соответственно 19 или 49 ионизирующей способности электронов.

Такие опыты были действительно предприняты сначала на ускорителях в ЦЕРНе и в Брукхейвенской лаборатории, затем в Серпухове, а потом снова в ЦЕРНе на ускорителе протонов до энергии 400 ГэВ и в Батавии на ускорителе протонов до энергии 500 ГэВ, но они не дали положительного результата. Это означает, что либо масса кварков превышает 15 протонных масс, либо они рождаются с гораздо меньшей вероятностью, чем предполагали, либо, наконец, кварков в свободном виде нет вообще. Кварки, рожденные космическим излучением В составе космического излучения имеются протоны энергией выше 500 ГэВ. Эти протоны в соударениях с ядрами атмосферы могут рождать кварки, даже если их масса превышает 15 m p. Кварки, рожденные космическим излучением, можно пытаться регистрировать при помощи детекторов, чувствительных к ионизации, вызываемой быстродвижущимися частицами с дробным электрическим зарядом.

Камера Вильсона Одним из таких детекторов может быть камера Вильсона, следы заряженных частиц в которой имеют вид цепочек из капелек жидкости. Эти капельки образуются в результате Конденсации пересыщенного пара на ионах, возникающих вдоль траектории заряженной частицы.

Ионизирующая способность кварка составляет 19 или 49 ионизирующей способности электрона. Поэтому плотность капелек на следе кварка должна быть в 9 раз меньше, чем на следе электрона. В свое время в печати появились работы, в которых сообщалось об обнаружении частиц с 50-ной ионизирующей способностью. Однако впоследствии оказалось, что полученные результаты являются сильной флюктуацией ионизирующей способности обычной частицы с z1. Концентрация кварков в водных бассейнах Земли Кварки пытаются вылавливать не только из падающего на Землю космического излучения, но и из земных водных бассейнов.

Естественно считать, что кварки, возникающие при взаимодействии космических частиц с атомными ядрами атмосферы, становятся центрами конденсации водяных паров, падают вместе с дождем на землю и в конце концов попадают в озера, моря и океаны.

Так как описанный механизм образования кварков действует постоянно, а распадаться они не могут, концентрация кварков в водных бассейнах Земли должна непрерывно возрастать с течением времени. В связи с дробностью заряда можно предполагать, что по крайней мере один из кварков с наименьшей массой стабилен, т.к. ему не на что распадаться. Более тяжелый кварк может превращаться в легкий без нарушения закона сохранения электрического и барионного зарядов. Оценки показывают, что за время существования Земли с помощью такого механизма могло накопиться до 100 000 кварков в каждом 1 куб.см воды. Но и в воде кварков не нашли

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Кварки

Неделимость вначале приписывалась атомам, потом ядру, затем нуклонам. Впервые об элементарных частицах как о составных частях любого атома стали… Следующими этапами в познании строения атома было открытие тяжелой заряженной сердцевины атома атомного ядра 1911 г. и…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Природные и самодельные кварки

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ГИПОТЕЗА О СУЩЕСТВОВАНИИ КВАРКОВ
ГИПОТЕЗА О СУЩЕСТВОВАНИИ КВАРКОВ. На протяжении последних десятилетий было предпринято несколько попыток навести порядок в мире элементарных частиц. И, пожалуй, самая удачная попытка заключа

Три кошмарные частицы
Три кошмарные частицы. Наиболее естественно существование унитарных мультиплетов можно было объяснить, введя в рассмотрение три гипотетические частицы кварки с довольно экзотическими свойствами, а

НОВЫЕ КВАРКИ
НОВЫЕ КВАРКИ. с-Кварк очарованный В конце 1974 г. одновременно в двух лабораториях была открыта новая частица, свойства которой оказались таковы, что их не удалось объяснить в рамках трехкварковой

Где еще ищут кварки
Где еще ищут кварки. Ищут кварки и в метеоритах, которые при достаточно больших размерах и длительном существовании в космическом пространстве могли накопить много кварков. Пытались обнаружить квар

Во что верит большинство физиков
Во что верит большинство физиков. в настоящее время Наконец, еще одна возможность, в которую в настоящее время верит большинство физиков, заключается в следующем кварки существуют, но только в связ

Цвет и аромат кварков
Цвет и аромат кварков. Пленение кварков внутри адронов является, пожалуй, главной трудностью кварковой модели. Другая трудность этой модели связана с тем, что она допускает барионные комбинации из

Квантовая хромодинамика
Квантовая хромодинамика. Кроме этой функции нового квантового числа цвет играет очень важную роль нового заряда. Согласно современной теории сильных взаимодействий КВАНТОВОЙ ХРОМОДИНАМИКЕ, в

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги