Вопрос 4.1.15. Как можно теперь переформулировать основные положения теории СлВ Ферми на языке, развитом для электромагнитного взаимодействия?
Ответ 4.1.15. Согласно Ферми, слабое взаимодействие является 4-фермионным и контактным: непосредственно в нем участвуют 4 фермиона p, n, e–, , находящиеся в одной пространственно-временной точке. Последнее равнозначно тому, что радиус СлВ равен нулю.
Вопрос 4.1.16. Как можно интерпретировать СлВ на языке диаграмм Фейнмана?
Ответ 4.1.16. На языке диаграмм Фейнмана простейший граф, описывающий -распад нейтрона, имеет вид, приведенный на рис. 4.1.16. Н уклоны обозначены тройными линиями, учитывающими кварковую структуру. При надлежащем выборе оси времени и направлений стрелок этот граф представляет все элементарные -превращения. В вершине диаграммы сходятся 4 фермионные линии: 2 входящие и 2 выходящие.
Вопрос 4.1.17. Как можно теперь переписать гамильтониан (4.1.14) с учетом рис. 4.1.16?
Ответ 4.1.17. Гамильтониан СлВ, описывающий -превращения нуклонов, строится по рис. 4.1.16 так же, как строится гамильтониан электромагнитного взаимодействия. В дальнейшем все полевые операторы обозначаются символами соответствующих частиц, а матрицы Га опускаются. Введем нуклонный и электронный «токи», аналогичные электромагнитному току:
jN = (n+p) ( n+Га+ p), je = (e+) ( e+Га ). (4.1.17.1)
Тогда гамильтониан СлВ (4.1.14) запишется в форме:
ĤСлВ = (GF/21/2)(jN+je + je+jN). (4.1.17.2)
Вопрос 4.1.18. Каковы особенности слабых токов?
Ответ 4.1.18. Сам Э. Ферми считал слабые токи векторными, по аналогии с электродинамикой. В отличие от электромагнитного тока, они являются заряженными. Так, на рис. 4.1.16 в вершину входит нейтрон с q = 0, а выходит протон с q = + 1 (разумеется, полный заряд в вершине сохраняется).
Вопрос 4.1.19. Почему в теории Ферми СлВ контактное?
Ответ 4.1.19. Подчеркнем, что в данной схеме отсутствует аналог фотона, и слабые токи взаимодействую непосредственно друг с другом. Это и означает, что СлВ не обменное, а контактное.
Вопрос 4.1.20. Как можно отобразить отличие слабых токов jN и je от электромагнитного в виде таблицы?
Ответ 4.1.20. Таблица 4.1.20. Сравнительная характеристика слабых токов jN и je и электромагнитного тока.
токи
|
слабые jN и je
|
электромагнитные
|
меняют ли заряд частиц
|
да
|
нет
|
нейтрон
|
превращается в протон
|
остается нейтроном
|
протон
|
превращается в нейтрон
|
остается протоном
|
электрон
|
превращается в нейтрино
|
остается электроном
|
нейтрино
|
превращается в электрон
|
не взаимодействует с этими токами
|
|
заряженные
|
нейтральный
|
Вопрос 4.1.21. Существуют ли слабые токи других типов?
Ответ 4.1.21. Да, но в теории Ферми они не рассматриваются. О нейтральных слабых токах типа ( e), (e–e–) и т. д. будет сказано позже.
Достарыңызбен бөлісу: |