Во-вторых, кроме членов
и
, в токе появились ещё другие члены: мюонный,
, переводящий мюонное нейтрино n mв мюон [мюонное нейтрино было открыто экспериментально в 1962, и нейтрино, выступающее в реакциях совместно с электроном (позитроном), стали называть электронным и обозначать символом n e], и странный адронный ток, приводящий к распаду странных частиц (К-мезонов и гиперонов). Что касается нуклонного тока
,то он теперь выступает ках одно из проявлений адронного тока, не меняющего странность.
Адронные токи (нестранный и странный) более сложны, чем лептонные, поскольку число известных лептонов мало (е ±, n e,
, m ±, n m,
), а число известных адронов достигает нескольких сотен. Можно, однако, предположить, что все известные адроны построены из трёх типов более элементарных частиц, которые получили название кварков: протонного кварка р, нейтронного кварка n, странного кварка l и их античастиц — антикварков. Нуклоны состоят из трёх кварков: р = ppn, n = nnp; L-гиперон, например, содержит в своём составе наряду с р- и n -kварками ещё и странный кварк: L = pn l ; мезоны состоят антикварка:
,
,
,
,
,
. Гипотеза кварков прекрасно объясняет широкий круг явлений, относящихся к свойствам сильных и электромагнитных взаимодействий адронов и их классификации. Согласно этой гипотезе, b-распад нейтрона происходит за счёт того, что в нейтроне один нейтронный кварк превращается в протонный кварк, испуская пару е -
. Аналогично, распад L ® р + е -+
происходит за счёт превращения l-кварка в р -кварк: l ® р + е -+
, при этом слабый адронный ток можно записать в виде:
, (3)
где
— оператор рождения р -кварка (уничтожения
-кварка), n — оператор уничтожения n -кварка (рождения
- кварка), l — оператор уничтожения l-кварка (рождения
-кварка), J — т. н. угол Кабиббо, который, как показал опыт, равен примерно 15°. То, что sinJ < cosJ, отражает тот факт, что распады с изменением странности частиц подавлены (идут с меньшей вероятностью) по сравнению с распадами, в которых странность сохраняется. Например, распад L ® р + е -+
подавлен по сравнению с распадом нейтрона n ® p + е -+
. Это утверждение не следует понимать, однако, слишком буквально, т. к. вероятность распада определяется не только силой взаимодействия соответствующих токов, но и величиной энергии, выделяющейся в распаде, а именно пропорциональна пятой степени этой энергии. А энерговыделение в распаде нейтрона на два порядка меньше, чем в распаде L-гиперона. Т. о., малость sinJ означает лишь, что L-гиперон хотя и распадается на 10 порядков быстрее нейтрона, однако примерно в 20 раз медленней, чем распадался бы нейтрон, если бы он имел массу L-гиперона.l
Если обозначить через j wсуммарный слабый ток:
, (4)
то энергия (более точно — лагранжиан L ) С. в. приобретает вид:
; (5)
здесь G — константа С. в., индекс + означает сопряжённый ток:
. (6)
Читать дальше