БСЭ БСЭ: Большая Советская Энциклопедия (КМ)

К-мезо'ны,каоны, группа нестабильных элементарных частиц, в которую входят две заряженные (К +, К -) и две нейтральные (К 0, ) частицы с нулевым спином и массой приблизительно в 970 раз большей, чем масса электрона. К.-м. участвуют в сильных взаимодействиях, т. е. являются адронами; они не имеют барионного заряда и обладают отличным от нуля значением квантового числа странности ( S ) , характеризующей их поведение в процессах, обусловленных сильным взаимодействием: у К +и К° S=+1, а у К -и (являющихся античастицами К +, К°) S = —1. Совместно с гиперонами К.-м. образуют группу так называемых странных частиц (частиц, для которых S ¹ 0).

К +и К° одинаковым образом участвуют в сильных взаимодействиях, имеют приблизительно одинаковые массы и различаются лишь электрическим зарядом. Они могут быть объединены в одну группу — так называемый изотопический дублет (см. Изотопическая инвариантность ) и рассматриваются как различные зарядовые состояния одной и той же частицы с изотопическим спиномI = 1/ 2. Аналогичную группу составляют и . Из-за различия в странности нейтральные К-м. К° и являются разными частицами, различным образом участвующими в сильных взаимодействиях.

Согласно современной классификации элементарных частиц, К-м. (К +, К°, , ) вместе с p-мезонами (p + , p 0, p -) и h 0-мезоном входят в одну группу (октет) частиц, приблизительно одинаково участвующих в сильных взаимодействиях.

Открытие К-мезоновсвязано с работами большого числа учёных в различных странах. В 1947—51 в космических лучах было открыто несколько частиц, массы которых, измеренные с доступной в то время точностью, были приблизительно одинаковыми, а способы распада — разными.

Табл. 1.— Основные характеристики и способы распада К-мезонов

Табл. 2.— Основные способы распада K 0 Sи K 0 L

Это были так называемые q-мезоны, распадающиеся на два пи-мезона, t-мезоны, распадающиеся на три p-мезона, и др. Значит. прогресс в изучении этих частиц начался с 1954, когда их удалось получать с помощью ускорителей заряженных частиц. Тщательные измерения масс и времён жизни показали, что во всех этих случаях наблюдались различные способы распада одних и тех же частиц, названных К-м.

Открытие К-м. сыграло важную роль в физике элементарных частиц; оно помогло установить новую характеристику сильно взаимодействующих частиц (адронов) — странность и создать современную систематику адронов (см. Элементарные частицы ) . Изучение распадов К-м. дало первые сведения о несохранении в слабых взаимодействиях пространственной и зарядовой чётности, а также о нарушении комбинированной чётности (см. Чётность, Зарядовое сопряжение, Комбинированная инверсия ) .

Сильные взаимодействия К-мезонов.Наличие у К-м. отличной от нуля странности S накладывает (из-за сохранения S в сильных взаимодействиях) характерный отпечаток на процессы сильных взаимодействий с участием К-м. Так, К +и К 0, имеющие S = +1, рождаются при столкновениях «нестранных» частиц — p-мезонов и нуклонов (протонов и нейтронов) — только совместно с гиперонами или , , имеющими отрицательное значение странности (см., например, в ст. Гипероны ) .

Поскольку все гипероны имеют отрицательную странность, они легче рождаются в процессах, вызванных К —и , чем в процессах, вызванных К +и К 0. Например, возможна реакция + р ® L 0+ p + , тогда как реакция К 0+ р ® L 0+ p +запрещена законом сохранения странности в сильных взаимодействиях (здесь р — протон, L 0— гиперон). Рождение гиперонов в пучках К +, К 0менее вероятно, т.к. оно требует появления совместно с гипероном нескольких дополнительных К +или К 0.