Истинно нейтральные частицы

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Истинно нейтральные частицы

<tr> <th>Классификация</th> <td>См. #Характеристики</td> </tr><tr> <th>Участвует во взаимодействиях</th> <td>Гравитационное[1]</td> </tr><tr> <th>Античастица</th> <td>Сами себе</td> </tr><tr> <th>Кол-во типов</th> <td>8</td> </tr>

Истинно нейтральные частицы — элементарные частицы или системы элементарных частиц, которые переходят в себя при зарядовом сопряжении, то есть являются античастицами для самих себя. Иногда также говорят, что они не имеют античастиц.

Для того, чтобы частица называлась истинно нейтральной, недостаточно, чтобы частица была электрически нейтральной. Многие нейтральные частицы, такие как нейтрон, гипероны Σ0 и Ξ0, мезоны D0 и B0, а также нейтрино, имеют отличные от себя античастицы. Истинно нейтральные частицы полностью тождественны своим античастицам, поэтому все их квантовые числа, которые меняют знак при зарядовом сопряжении, должны быть равны нулю. Таким образом, истинные нейтральные частицы имеют нулевые значения электрического заряда, магнитного момента, барионного и лептонного чисел, изотопического спина, странности, очарования, прелести, истинности, цвета.





Несоставные истинно нейтральные частицы

Из несоставных частиц истинно нейтральными частицами являются фотон, Z-бозон, нейтральный бозон Хиггса, а также два бесцветных глюона <math>g_3</math> и <math>g_8</math>. Кроме того, есть много гипотетических истинно нейтральных частиц: гравитон, аксион и др. Все эти частицы являются бозонами. Все известные фермионы имеют какое-либо отличие от своей античастицы, но в 1937 году Этторе Майорана указал на возможность существования истинно нейтрального фермиона. Эту гипотетическую частицу называют майорановской частицей. Гипотетические частицы нейтралино в суперсимметричных моделях являются фермионами Майораны[⇨].

Составные истинно нейтральные частицы

Истинно нейтральными частицами могут быть не только отдельные элементарные частицы, но и их системы, в том числе — системы из чётного количества фермионов. Например, позитроний — система из позитрона и электрона — является истинно нейтральной частицей, поскольку при зарядовом сопряжении позитрон заменяется на электрон, а электрон — на позитрон, вновь образуя, таким образом, позитроний.

Согласно современным представлениям, истинно нейтральные мезоны π0, φ0, η0 и др. также являются составными частицами — системами из кварка и антикварка одного аромата (так называемые кварконии).

Зарядовая чётность

У истинно нейтральных частиц есть присущая только им характеристика — зарядовая чётность, которая показывает как изменяется её вектор состояния при замене частиц античастицами.

Характеристики

Частица Символ Масса, ГэВ/c² Переносимое
взаимодействие
Взаимодействия,
в которых участвует
Спин Время жизни, c Пример распада (>5 %) Электрический
заряд, e
Фотон γ 0 (< 10−22 эВ/c2)[2][3] Электромагнитное
взаимодействие
Электромагнитное
взаимодействие
1 Стабилен 0 (<10−35 e)[4][5]
Z-бозон Z 91,1876±0,0021[6] Слабое
взаимодействие
Слабое
взаимодействие
1 3·10−25 l + l (лептон +
соответствующий антилептон)[6]
0
Глюоны <math>g_3</math> и <math>g_8</math> <math>g_3</math> и <math>g_8</math> 0 (теоретическое
значение)
[7]
< 0,0002 eV/c2 (экспериментальное
ограничение)
[8]
Сильное
взаимодействие
Сильное
взаимодействие
1 Не встречаются в свободном состоянии 0[7]
Бозон Хиггса H0 125,09±0,24[9] Поле Хиггса (не признано
фундаментальным взаимодействием)
0 1,56×10-22[Note 1] (предсказание Стандартной модели) Два фотона, W- и Z-бозоны[11] 0
Гравитон G 0 (теория),
< 1,1 × 10−29 эВ/c2[12] (экспериментальное верхнее ограничение)
Гравитация 2 Гипотетическая
частица
0
Аксион A0 От 10−18 до 1 МэВ/c2 Электромагнитное
взаимодействие
0 Гипотетическая
частица
A0γ + γ 0
Нейтралино 0 >300[13] Слабое
взаимодействие
½[14] Гипотетическая
частица
0

Напишите отзыв о статье "Истинно нейтральные частицы"

Комментарии

  1. В Стандарной модели, ширина распада бозона Хиггса с массой 126 ГэВ/с2 предсказывается 4,21×10-3 ГэВ.[10] Среднее время жизни <math>\tau = \hbar/\Gamma</math>.

Примечания

  1. [elementy.ru/lib/430525 Удивительный мир внутри атомного ядра. Вопросы после лекции], ФИАН, 11 сентября 2007 года
  2. [www.lenta.ru/news/2012/10/01/mass/ Черные дыры Керра помогли физикам взвесить фотоны] (2012)
  3. Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro [link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.109.131102 Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds] (англ.) // Physical Review Letters. — 2012. — Vol. 109, fasc. 13. — P. 131102 (5 p.). — DOI:10.1103/PhysRevLett.109.131102.
  4. [pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf Particle Data Group] (2008)
  5. Kobychev, V. V.; Popov, S. B. (2005). «[www.springerlink.com/content/dhq4600uw82n3kgk/ Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources]». Astronomy Letters 31: 147—151. DOI:10.1134/1.1883345.  (англ.)
    Altschul, B. (2007). «Bound on the Photon Charge from the Phase Coherence of Extragalactic Radiation». Physical Review Letters 98: 261801.  (англ.)
  6. 1 2 J. Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, Z-бозон. Доступно на [pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S044&fsizein=1 pdglive.lbl.gov] (англ.)
  7. 1 2 W.-M. Yao et al. (2006). «[pdg.lbl.gov/2007/tables/gxxx.pdf Review of Particle Physics]». Journal of Physics G 33. arXiv:astro-ph/0601168. DOI:10.1088/0954-3899/33/1/001. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2006JPhG...33....1Y 2006JPhG...33....1Y].
  8. F. Yndurain (1995). «Limits on the mass of the gluon». Physics Letters B 345 (4). DOI:10.1016/0370-2693(94)01677-5. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/1995PhLB..345..524Y 1995PhLB..345..524Y].
  9. [elementy.ru/LHC/news?theme=2653111&newsid=432430 ATLAS и CMS обнародовали совместное измерение массы хиггсовского бозона]
  10. LHC Higgs Cross Section Working Group (2012). «Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions». CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20) 1201. arXiv:1201.3084. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2012arXiv1201.3084L 2012arXiv1201.3084L].
  11. [nuclphys.sinp.msu.ru/ATLAS/atlas15.htm Бозон Хиггса] // Л. Н. Смирнова. ДЕТЕКТОР ATLAS БОЛЬШОГО АДРОННОГО КОЛЛАЙДЕРА. Кафедра общей ядерной физики физического факультета МГУ
  12. Goldhaber A. S., Nieto M. M. Mass of the graviton // Physical Review D. — 1974. — Vol. 9. — P. 1119—1121. — ISSN [www.sigla.ru/table.jsp?f=8&t=3&v0=0556-2821&f=1003&t=1&v1=&f=4&t=2&v2=&f=21&t=3&v3=&f=1016&t=3&v4=&f=1016&t=3&v5=&bf=4&b=&d=0&ys=&ye=&lng=&ft=&mt=&dt=&vol=&pt=&iss=&ps=&pe=&tr=&tro=&cc=UNION&i=1&v=tagged&s=0&ss=0&st=0&i18n=ru&rlf=&psz=20&bs=20&ce=hJfuypee8JzzufeGmImYYIpZKRJeeOeeWGJIZRrRRrdmtdeee88NJJJJpeeefTJ3peKJJ3UWWPtzzzzzzzzzzzzzzzzzbzzvzzpy5zzjzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzztzzzzzzzbzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzvzzzzzzyeyTjkDnyHzTuueKZePz9decyzzLzzzL*.c8.NzrGJJvufeeeeeJheeyzjeeeeJh*peeeeKJJJJJJJJJJmjHvOJJJJJJJJJfeeeieeeeSJJJJJSJJJ3TeIJJJJ3..E.UEAcyhxD.eeeeeuzzzLJJJJ5.e8JJJheeeeeeeeeeeeyeeK3JJJJJJJJ*s7defeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeSJJJJJJJJZIJJzzz1..6LJJJJJJtJJZ4....EK*&debug=false 0556-2821]. — DOI:10.1103/PhysRevD.9.1119. исправить
  13. [elementy.ru/news/432038 Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше? Обзор экспериментальных данных]
  14. [nuclphys.sinp.msu.ru/elp/elp01.htm Введение Фундаментальные частицы Свойства суперсимметричных частиц]

Литература

Ссылки

Отрывок, характеризующий Истинно нейтральные частицы

Марья Дмитриевна продолжала еще несколько времени усовещивать Наташу и внушать ей, что всё это надо скрыть от графа, что никто не узнает ничего, ежели только Наташа возьмет на себя всё забыть и не показывать ни перед кем вида, что что нибудь случилось. Наташа не отвечала. Она и не рыдала больше, но с ней сделались озноб и дрожь. Марья Дмитриевна подложила ей подушку, накрыла ее двумя одеялами и сама принесла ей липового цвета, но Наташа не откликнулась ей. – Ну пускай спит, – сказала Марья Дмитриевна, уходя из комнаты, думая, что она спит. Но Наташа не спала и остановившимися раскрытыми глазами из бледного лица прямо смотрела перед собою. Всю эту ночь Наташа не спала, и не плакала, и не говорила с Соней, несколько раз встававшей и подходившей к ней.
На другой день к завтраку, как и обещал граф Илья Андреич, он приехал из Подмосковной. Он был очень весел: дело с покупщиком ладилось и ничто уже не задерживало его теперь в Москве и в разлуке с графиней, по которой он соскучился. Марья Дмитриевна встретила его и объявила ему, что Наташа сделалась очень нездорова вчера, что посылали за доктором, но что теперь ей лучше. Наташа в это утро не выходила из своей комнаты. С поджатыми растрескавшимися губами, сухими остановившимися глазами, она сидела у окна и беспокойно вглядывалась в проезжающих по улице и торопливо оглядывалась на входивших в комнату. Она очевидно ждала известий об нем, ждала, что он сам приедет или напишет ей.
Когда граф взошел к ней, она беспокойно оборотилась на звук его мужских шагов, и лицо ее приняло прежнее холодное и даже злое выражение. Она даже не поднялась на встречу ему.
– Что с тобой, мой ангел, больна? – спросил граф. Наташа помолчала.
– Да, больна, – отвечала она.
На беспокойные расспросы графа о том, почему она такая убитая и не случилось ли чего нибудь с женихом, она уверяла его, что ничего, и просила его не беспокоиться. Марья Дмитриевна подтвердила графу уверения Наташи, что ничего не случилось. Граф, судя по мнимой болезни, по расстройству дочери, по сконфуженным лицам Сони и Марьи Дмитриевны, ясно видел, что в его отсутствие должно было что нибудь случиться: но ему так страшно было думать, что что нибудь постыдное случилось с его любимою дочерью, он так любил свое веселое спокойствие, что он избегал расспросов и всё старался уверить себя, что ничего особенного не было и только тужил о том, что по случаю ее нездоровья откладывался их отъезд в деревню.


Со дня приезда своей жены в Москву Пьер сбирался уехать куда нибудь, только чтобы не быть с ней. Вскоре после приезда Ростовых в Москву, впечатление, которое производила на него Наташа, заставило его поторопиться исполнить свое намерение. Он поехал в Тверь ко вдове Иосифа Алексеевича, которая обещала давно передать ему бумаги покойного.
Когда Пьер вернулся в Москву, ему подали письмо от Марьи Дмитриевны, которая звала его к себе по весьма важному делу, касающемуся Андрея Болконского и его невесты. Пьер избегал Наташи. Ему казалось, что он имел к ней чувство более сильное, чем то, которое должен был иметь женатый человек к невесте своего друга. И какая то судьба постоянно сводила его с нею.
«Что такое случилось? И какое им до меня дело? думал он, одеваясь, чтобы ехать к Марье Дмитриевне. Поскорее бы приехал князь Андрей и женился бы на ней!» думал Пьер дорогой к Ахросимовой.
На Тверском бульваре кто то окликнул его.
– Пьер! Давно приехал? – прокричал ему знакомый голос. Пьер поднял голову. В парных санях, на двух серых рысаках, закидывающих снегом головашки саней, промелькнул Анатоль с своим всегдашним товарищем Макариным. Анатоль сидел прямо, в классической позе военных щеголей, закутав низ лица бобровым воротником и немного пригнув голову. Лицо его было румяно и свежо, шляпа с белым плюмажем была надета на бок, открывая завитые, напомаженные и осыпанные мелким снегом волосы.
«И право, вот настоящий мудрец! подумал Пьер, ничего не видит дальше настоящей минуты удовольствия, ничто не тревожит его, и оттого всегда весел, доволен и спокоен. Что бы я дал, чтобы быть таким как он!» с завистью подумал Пьер.
В передней Ахросимовой лакей, снимая с Пьера его шубу, сказал, что Марья Дмитриевна просят к себе в спальню.
Отворив дверь в залу, Пьер увидал Наташу, сидевшую у окна с худым, бледным и злым лицом. Она оглянулась на него, нахмурилась и с выражением холодного достоинства вышла из комнаты.
– Что случилось? – спросил Пьер, входя к Марье Дмитриевне.
– Хорошие дела, – отвечала Марья Дмитриевна: – пятьдесят восемь лет прожила на свете, такого сраму не видала. – И взяв с Пьера честное слово молчать обо всем, что он узнает, Марья Дмитриевна сообщила ему, что Наташа отказала своему жениху без ведома родителей, что причиной этого отказа был Анатоль Курагин, с которым сводила ее жена Пьера, и с которым она хотела бежать в отсутствие своего отца, с тем, чтобы тайно обвенчаться.
Пьер приподняв плечи и разинув рот слушал то, что говорила ему Марья Дмитриевна, не веря своим ушам. Невесте князя Андрея, так сильно любимой, этой прежде милой Наташе Ростовой, променять Болконского на дурака Анатоля, уже женатого (Пьер знал тайну его женитьбы), и так влюбиться в него, чтобы согласиться бежать с ним! – Этого Пьер не мог понять и не мог себе представить.
Милое впечатление Наташи, которую он знал с детства, не могло соединиться в его душе с новым представлением о ее низости, глупости и жестокости. Он вспомнил о своей жене. «Все они одни и те же», сказал он сам себе, думая, что не ему одному достался печальный удел быть связанным с гадкой женщиной. Но ему всё таки до слез жалко было князя Андрея, жалко было его гордости. И чем больше он жалел своего друга, тем с большим презрением и даже отвращением думал об этой Наташе, с таким выражением холодного достоинства сейчас прошедшей мимо него по зале. Он не знал, что душа Наташи была преисполнена отчаяния, стыда, унижения, и что она не виновата была в том, что лицо ее нечаянно выражало спокойное достоинство и строгость.
– Да как обвенчаться! – проговорил Пьер на слова Марьи Дмитриевны. – Он не мог обвенчаться: он женат.
– Час от часу не легче, – проговорила Марья Дмитриевна. – Хорош мальчик! То то мерзавец! А она ждет, второй день ждет. По крайней мере ждать перестанет, надо сказать ей.
Узнав от Пьера подробности женитьбы Анатоля, излив свой гнев на него ругательными словами, Марья Дмитриевна сообщила ему то, для чего она вызвала его. Марья Дмитриевна боялась, чтобы граф или Болконский, который мог всякую минуту приехать, узнав дело, которое она намерена была скрыть от них, не вызвали на дуэль Курагина, и потому просила его приказать от ее имени его шурину уехать из Москвы и не сметь показываться ей на глаза. Пьер обещал ей исполнить ее желание, только теперь поняв опасность, которая угрожала и старому графу, и Николаю, и князю Андрею. Кратко и точно изложив ему свои требования, она выпустила его в гостиную. – Смотри же, граф ничего не знает. Ты делай, как будто ничего не знаешь, – сказала она ему. – А я пойду сказать ей, что ждать нечего! Да оставайся обедать, коли хочешь, – крикнула Марья Дмитриевна Пьеру.
Пьер встретил старого графа. Он был смущен и расстроен. В это утро Наташа сказала ему, что она отказала Болконскому.