§ 6. Экзотика

Коснемся теперь проблемы «экзотических» состояний, которой в последнее время посвящено много работ; эти состояния обладают квантовыми числами, отсутствующими в простейших кварковых системах Различают два типа экзотики: 1) экзотические значения и 2) нестранные мезоны с отсутствующими в -системах, а именно или состояния с аномальным зарядовым сопряжением нечетное Модель Гелл-Манна — Цвейга запрещает только первый тип. В качестве простейшего примера предсказывается -изовекторный мезон, распадающийся на но не на КК (дочерняя траектория Реджистика совместима с отсутствием экзотических состояний типа (1), но экзотические состояния типа (2) могут появляться в виде дочерних траекторий.

В сущности никакого обоснования запрета экзотических состояний нет; этот запрет понятен только на базе кварковой модели, приводящей к синглетам, октетам

и декуплетам группы т. е. частицам заряда О, 1, 2 со странностями 0, —1, —2, —3, изоспином 0, 1/2, 1 и 3/2. Без кварков понятие экзотических состояний вообще теряет смысл. Интересная трактовка -рассеяния на базе дуальности и запрета экзотики дана Швиммером.

Постулирование отсутствия экзотики во всех каналах позволяет наложить условие на амплитуды недифракционного рассеяния (Харари — Рознер). Если прямой канал является экзотическим, то амплитуда должна быть чисто вещественной. С другой стороны, вещественная часть амплитуды строится из резонансов в кросс-каналах, поэтому амплитуда должна обращаться в нуль, если резонансы будут экзотическими.

Условие отсутствия экзотики является очень жестким и сильно ограничивает число возможных диаграмм в реакциях.

Фиг. 2. Дуальная диаграмма, соответствующая пятихвосткам системы ().

Например в случае пятихвосток системы получается диаграмма, показанная на фиг. 2. Для характеристики данной ситуации Коба и Нильсен ввели новое квантовое число «экзотичность» где и — числа кварков и антикварков в адроне. Тогда для обычных адронных состояний типа мезонов и барионов как легко проверить, экзотичность равна нулю. Однако, например, состояния типа адрон виртуальный мезон (бывшая «шуба», или «облако») являются экзотическими с .

Принцип дуальности вместе с допущением отсутствия экзотических состояний рассматривает также Коккедз

(дополнение 8). Коротко говоря, используется соотношение

вытекающее из основной идеи дуальности, связывающее сумму полюсов в прямом -канале с суммой обменов реджевскпх полюсов в кpocc-t-канале; добавляя сюда требование отсутствия экзотических резонансов, Коккедэ исследует мезонные траектории, построенные на базе кварков.

Как подчеркнул Рознер, в случае -рассеяния дуальность и отсутствие экзотических состояний несовместимы. Вместе с тем существование экзотических состояний не мешает успешным предсказаниям на базе принципа дуальности, если спины этих состояний будут малыми для наблюдаемых масс — наклон ведущих реджевских траекторий).

Фиг. 3. Частица описывается четырьмя кварковыми линиями. Это указывает на экзотику.

В частности, это относится к еще не установленным окончательно -состояниям.

Некоторые экзотические состояния необходимы хотя бы для приближенного выполнения условий дуальности в -канале. Они могут находиться уже в области и их следует искать в рассеянии назад при процессах поскольку за их рождение ответственны те же обменные процессы, что и за неэкзотические резонансы (Якоб — Вейерс). Иначе говоря, нет оснований ожидать подавления рождения экзотических резононов по сравнению с «обычными» векторными или тензорными мезонами.

С другой стороны, Коба — Нильсен считают перспективными поиски экзотических мезонов путем наблюдения

их парного рождения, аналогично странным частицам, поскольку константа связи подобной пары с незкзотическим полем будет иметь нормальный порядок величины.

Примером экзотического состояния является состояние которое может принадлежать к мультиплетам или (фиг. 3).