«Центр вычислительных кластерных технологий»

Йоктосекунды: 1. На границе известного

Дождитесь загрузки виджета хронологической шкалы.

Для просмотра необходимо включить JavaScript.

Времена жизни элементарных частиц

— лептоны

— легкие адроны и «странные» адроны (содержат s-кварк)

— «очарованные» адроны (содержат c-кварк)

— «прелестные» адроны (содержат b-кварк)

— участники электрослабых взаимодействий

███ — легкие адроны

███ — «очарованные» и «прелестные» адроны

███ — методы измерения

К настоящему времени физики открыли уже несколько сотен «элементарных» частиц. Слово «элементарные» не случайно взято в кавычки: подавляющее большинство этих частиц — составные. Это адроны, частицы, участвующие в сильном взаимодействии и составленные из фундаментальных частиц — кварков и антикварков. Адроны делятся на мезоны (кварк-антикварковые пары) и барионы (трехкварковые комбинации).

Все известные элементарные частицы — за исключением протона и электрона — нестабильны. Они различаются по своим массам, по характеру взаимодействия, по тому, на какие более легкие частицы они распадаются — и, как следствие этого, по временам жизни.

Времена жизни известных элементарных частиц простираются на 27 (!) порядков — от долей йоктосекунды для самых тяжелых частиц и до 15 минут у нейтрона. Времена жизни частиц вовсе не беспорядочно разбросаны в этом огромном диапазоне, а подчиняются определенным закономерностям. На этой масштабной линейке показаны времена жизни отдельных элементарных частиц и их семейств, а также методы их измерения.

1 ис = 10−24 c Йокто- (иокто-) — самая мелкая среди дольных приставок Международной системы единиц СИ. Все известные явления, разворачивающиеся на таких временах, относятся к жизни элементарных частиц и как правило протекают при больших энергиях и околосветовых скоростях.

Опорный масштаб времен здесь — это размер протона поделить на скорость света:

t  ~   1 фм   ≈  3 ис.
c

Йоктосекунды — это тот масштаб времен, на котором протекают высокоэнергетические столкновения протонов, ядер и других частиц. В этот диапазон попадают также времена жизни многочисленных адронных резонансов — комбинаций кварков и антикварков, которые, родившись, успевают проколебаться пару-тройку раз и разваливаются на другие, более стабильные комбинации кварков.

Самыми короткоживущими являются наиболее массивные из известных частиц. Это частицы — переносчики слабого взаимодействия W- и Z-бозоны, а также топ-кварк. Их времена жизни составляют десятые доли йоктосекунды. Хиггсовский бозон, тоже довольно тяжелый, немножко выбивается из этой тенденции — он живет свыше 100 ис.


Столкновение тяжелых ядер Зептосекунды. Энергия, время и соотношение неопределенностей

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>