§ 6. Рождение очарованных частиц

Неизбежным следствием моделей типа модели Глэшоу — Илиопулоса — Майани этой главы является то, что при достаточно высоких энергиях очарованные частицы или состояния должны рождаться как поодиночке, при взаимодействии заряженного тока (9.10), так и парами, скажем в результате -аннигиляции. Низколежащие очарованные состояния не могут быть слишком тяжелыми, так как в противном случае компенсация диаграммы фиг. 10, а не будет эффективной при учете диаграмм высших порядков. В гл. 16, § 4 мы докажем, что тем самым устанавливается верхний предел для разности масс с-кварка и других кварков.

Очарованные частицы тяжелее 2 или должны распадаться, вероятно, слишком быстро для того, чтобы они могли оставить видимый трек [188] В реакции нейтринорождения сигналом могло бы служить появление двух заряженных лептонов: одного — от рождения очарованной частицы, а другого — от ее распада. О событиях с двумя видимыми мюонами имелись сообщения [32]. Если распады очарованных частиц носят адронный характер, то, как можно видеть из выражения (9.3), малость угла Кабиббо должна благоприятствовать распаду на странные частицы. Другой возможный сигнал в реакции нейтринорождения — событие, явным образом нарушающее правило [которое вытекает из обычного выбора слабого тока (2.20)]. В адронных столкновениях факт рождения пары очарованных частиц можно было бы установить по появлению мюона от распада одной из них и странной частицы от распада другой.

В настоящее время положение в области исследования глубоко-неупругого лептонного рассеяния таково: скейлинг, по-видимому, имеет место, а простая кварк-партонная модель, по-видимому, хотя бы качественно согласуется с существующими экспериментальными данными (о возможных расхождениях см. работу Оберта и др. [18]). Если очарованные состояния в самом деле существуют, то такой успех простых моделей должен быть временным и ложным. Истинная область скейлинга должна достигаться при более высоких энергиях, при которых рождаются очарованные состояния, и здесь в кварк-партонную модель пришлось бы включить и с-кварк. В простейшей же модели, активными составляющими нуклона в которой являются, главным образом, -кварки, новые эффекты были бы пропорциональны углу а поэтому малы.

Рассмотрим один конкретный пример. Правило сумм Адлера [3] связывает разность сечений и -реакций

(с зарядовым обменом) с коммутатором Имеющиеся данные, по-видимому, согласуются с принятым значением этого коммутатора, равным [формула (9.2)]. В модели же с шармом этот коммутатор равен току даваемому формулой (9.5). Но при малом угле нуклонные матричные элементы тока могут не намного отличаться от матричных элементов оператора

Совсем недавно были обнаружены острые нейтральные резонансы со спином 1 при энергиях 3,1 и (кроме того, найден широкий резонанс при энергии, равной примерно Вероятно это адроны (что подтверждается значениями сечений их фоторождения при высоких энергиях и отсутствием нарушающей четность асимметрии в их распадах) с нулевым изоспином и отрицательной -четностью. Эти объекты могут быть связанными состояниями очарованных кварка и антикварка, хотя до конца еще не ясно, почему ширины их распадов столь малы. Мы отсылаем читателя к тому 34 журнала Physical Review Letters, в котором можно найти целый ряд экспериментальных и теоретических статей, касающихся новых частиц.