Interested Article - Странность

В физике элементарных частиц странность S — квантовое число , необходимое для описания определённых короткоживущих частиц . Странность частицы определяется как:

S=N_{\overline {s}}-N_{s}

где

N_{\overline {s}}

— количество странных антикварков и

N_{s}\

— количество странных кварков .

Причина для такого непонятного с первого взгляда определения в том, что концепция странности была определена до открытия существования кварков, и для сохранения смысла изначального определения странный кварк должен иметь странность −1, а странный антикварк должен иметь странность +1.

Для всех ароматов кварков (странность, очарование , прелесть и истинность ) правило следующее: значение аромата и электрический заряд кварка имеют одинаковый знак. По этому правилу любой аромат, переносимый заряженным мезоном , имеет тот же знак, что и его заряд.

Странность, как и заряд, является аддитивной и целочисленной величиной .

История названия

Столь необычное название характеристика получила в связи с открытием гиперонов и каонов на рубеже 1940-х и 1950-х годов. Процесс рождения и распада гиперона выглядел достаточно странно на фоне других барионов. Странность заключалась в том, что частица участвовала в сильных взаимодействиях (это было видно по реакциям, в которых она рождалась), а следовательно, её время жизни должно было быть очень малым (менее $10^{-20}$ с), однако данные наблюдений показывали на 10 порядков большее время жизни. Так за гиперонами и каонами закрепилось название «странных частиц» (strange particles). Позже, с открытием кварков , название «странный» было распространено на s-кварк, входящий в состав странных частиц, а «странность» — за квантовым числом, характеризующим указанные свойства.

Сохранение странности

Изначально странность была введена для объяснения такого факта, что некоторые частицы, такие, как каоны или некоторые гипероны , всегда рождаются парами. Предполагалось, что в ходе таких реакций сохраняется некая величина — странность.

Странность сохраняется при сильном и электромагнитном взаимодействии , но не при слабых взаимодействиях . Следовательно, самые легкие частицы, содержащие странный кварк, не могут распадаться под действием сильного взаимодействия, и их аномально долгие в этом случае, странные времена жизни привели к их названию. В большинстве случаев странность меняется в ходе реакции на 1. Однако это необязательно выполняется в случае слабого взаимодействия второго порядка, где существует смесь из $K^{0}$ и ${\overline {K}}^{0}$ мезонов .