18.3. Экспериментальные данные.

Описанными методами обычно обрабатываются следующие реакции:

Этих реакций вполне достаточно, чтобы получить информацию обо всех трех изотопических волнах [см. изотопическую структуру (7.30)]. Мы не будем здесь давать подробный обзор экспериментальных данных. Приведем лишь те из них, которые с нашей точки зрения являются наиболее надежными и наименее противоречат друг другу.

а) -волна (р-мезон). Резонанс в состоянии был предсказан теоретически Фрэзером и Фулко (1960) при интерпретации экспериментальных данных по нуклонному формфактору (см. § 28.2). Затем он был обнаружен при изучении пионного спектра масс в протон-антипротонной аннигиляции и более детально изучен с помощью реакций . К настоящему времени его положение установлено вполне надежно: (см. Розенфельд и др. ).

Определение ширины резонанса является более деликатной задачей, поскольку здесь становится важной форма резонансной кривой, которая зависит от многих влияние на нее оказывает вклад диаграмм, конкурирующих с диаграммой однопионного обмена, образующий своеобразный фон. Оценка роли этого фона при помощи критерия Янга — Тримана показывает, что во многих экспериментах он не мал. Кроме того, эксперименты по угловому распределению в районе р-мезона указывают на то, что -волна с изоспином также не мала. Оба эти эффекта приводят к эффективному уширению резонансной кривой. Интуитивно ясно, что если конечные пионы удаляются от нуклона достаточно быстро, вероятность их вторичного взаимодействия с нуклоном уменьшается. Это эквивалентно подавлению роли диаграмм, дающих вклад в фон. Осуществлению таких условий благоприятствует повышение энергии налетающего пиона.

Поэтому более надежными являются эксперименты, использующие начальные пучки с энергией начального мезона выше . Эти эксперименты дают величину полной ширины р-мезона, меньшую (см., например, Колдуэл и , Кармони и др. ). Вдали от резонансной области -волна, по-видимому, всюду является пренебрежимо малой.

б) -волны. Обе волны, по всей видимости, не имеют узких резонансов в низкоэнергетической области (до . Поэтому получить информацию о них еще труднее, чем о -волне. В принципе изучать -волны можно с помощью различных экспериментов. Так, данные об -волнах получают из изучения реакций обрабатывая экспериментальные данные методами и Селлери. При этом в хорошо исследованной области энергий вблизи р-мезона оказывается, что -волна с изоспином не мала (большой параметр асимметрии вперед-назад в угловых распределениях в окрестности р-мезона). Реакция используется также для определения длин рассеяния -волн, если ее обрабатывать методом выделения околопороговой особенности по энергии рождения двух мезонов (Ансельм, Грибов (1959), а также Батусов и др. . Очень ценным для определения -волн может оказаться изучение угловых корреляций спектра масс пионов в -распаде:

В этом случае наиболее обоснованно можно применять теорию взаимодействия в конечном состоянии, так как в нем сильно взаимодействуют только Об -волнах -рассеяния можно судить также, изучая -фазы -рассеяния. Согласованных данных об -волнах по всем реакциям пока нет. Можно, однако, сделать вывод, что -волна с изоспином в интервале энергий до не мала. Ее длины рассеяния порядка 0,5 2,5 комптоновских длин пиона, и она также не мала в интервале . В последнее время появился также ряд указаний на возможность прохождения этой волны через резонанс в интервале энергий (Лавлес и др. ). -волна с изоспином по-видимому, мала во всем этом интервале энергий (до ).

в) Высшие волны. Высшие волны в области энергий ниже с большой вероятностью пренебрежимо малы. В области выше надежно установленным является резонанс в канале (Седов и др. (1962), Розенфельд и др. ). Он называется -мезоном и имеет следующие параметры:

Итак, экспериментальные данные о -взаимодействии в области низких энергий сводятся сейчас к следующим фактам:

а) имеется узкий резонанс в -волне канала (р-мезон),

б) существует большая -волна в канале

в) все остальные волны в интервале малы,

г) -волна в канале проходит через узкий резонанс при энергии выше -мезон).

Эти факты должны быть объяснены теорией.