Сравнение мезонов

О неудовлетворительности спектаторной партонной картины распада ярче всего свидетельствуют данные, относящиеся к распадам и -мезонов. Усреднение данных примерно двух десятков различных экспериментов дает

так что

Мы видим, что легкие кварки отнюдь не являются безучастными наблюдателями распада, а активно влияют на него. В основном это влияние должно проявляться в нелептонных распадах. Но дело не только в активности «спектаторов».

Мы лучше поймем, как воспринимать различие времен жизнн и -мезонов, если обратимся к данным об их полулептонных распадах. С точностью порядка инклюзивные ширины полулептонных распадов и -мезонов должны быть обусловлены взаимодействием Поскольку кварковая часть этого взаимодействия является изотопическим являются компонентами одного изотопического дублета, инклюзивные ширины их полулептонных распадов должны быть

одинаковы:

На опыте измеряются соответствующие относительные вероятности:

Зная относительные вероятности и времена жизни, мы можем найти ширины полулептонных распадов:

В пределах ошибок они действительно равны друг другу.

Теперь вернемся на минуту к партонной модели и выясним, какое отвечает значению Согласно формуле

мы получили бы . Однако при этом мы заведомо не учли двух эффектов: глюонную радиационную поправку и ненулевую массу -кварка. Учесть эти факты нам поможет формула на стр. 27, описывающая распад мюона. Если заменить в этой формуле а на на и те на то она даст два поправочных множителя:

и

В результате возрастает примерно на и мы получим МэВ. Существенно большее значение получилось бы, если бы вместо токовой массы -кварка мы использовали его конституентную («блоковую») массу: МэВ. В этом случае МэВ.

Резюмируя, можно сказать, что следует выбирать либо обе массы блоковыми, либо -токовой, а , но токовая в партонной модели заведомо не согласуется с опытом.

Учитывая глюонную поправку для полулептонных распадов, мы видим, что данные о находятся в хорошем согласий с партонной моделью, если адронные распады -мезона описываются партонной формулой с малой поправкой.

Если вообще пренебречь массой -кварка, как мы это сделали в наших первых оценках то МэВ.

При этом

где

В этих обозначениях данные по распадам -мезона выглядят так, как если бы выполнялось соотношение

Итак, данные по -мезону находятся в неплохом согласии с наивной партонной моделью.

Обратимся теперь к -мезону. Легко найти, что

Таким образом, в -мезоне с-кварк распадается нелептонным образом в три раза быстрее, чем в -мезоне. С аналогичным явлением для -кварка мы уже встречались в -мезонах. Но только там оно гораздо сильнее выражено: ширина в 655 раз больше, чем ширина . В случае -мезонов различие объясняется правилом природу которого пытаются понять на основе