Физическая энциклопедия - резонансы

(резонансные частицы), короткоживущие возбуждённые состояния адронов. В отличие от др. нестабильных элем. ч-ц, Р. распадаются в осн. за счёт сильного взаимодействия. Поэтому их времена жизни лежат в интервале 10-22-10-24 с, что по порядку величины близко к характерному яд. времени (=10-23 с). На кривой зависимости полных эфф. сечений а от энергии e Р.

часто проявляются в виде колоколообразного (т. н. брейт-вигнеровского) максимума: s(?)=s0(Г/2)2/((?0-?)2+(Г/2)2) (1) (форма к-рого совпадает, напр., с зависимостью квадрата амплитуды колебаний от частоты для механич. системы в окрестности резонансной частоты). Энергия ?0, соответствующая максимуму сечения, сопоставляется с массой Р. М=?0/с2. Полная ширина Г «колокола» на половине его высоты определяет время жизни Р.: t»С›/Г (в соответствии с неопределённостей соотношением между энергией и временем). Для определения спина Р., как правило, необходим более тщат. анализ угл. зависимости дифф. сечения упругого рассеяния с целью нахождения той парц. амплитуды, в которой появляется этот максимум (см. РАССЕЯНИЕ МИКРОЧАСТИЦ). Первый Р. был открыт в нач. 50-х гг. итал. физиком Э. Ферми с сотрудниками при изучении вз-ствия p+-мезонов с протонами. В совр. обозначениях это был P. D1++ или D33 (1232), где цифры индекса обозначают удвоенный изотопич. спин I (первое число) и удвоенный спин J (второе число) Р., а в скобках указана масса Р. в МэВ. Ширина этого Р. составила Г=116МэВ (т.е. t=5,7•10-23 с). В дальнейшем эа тот же P. (D1+) был обнаружен и в системе (рg). Осн. часть Р. была открыта в 60-х гг. в экспериментах на протонных ускорителях. Р. делятся на две группы: б а р и о н н ы е Р., обладающие барионным зарядом (B=1) и распадающиеся на мезоны и один стабильный барион, и м е з о н н ы е Р. (B=0), распадающиеся на мезоны. Р. с ненулевой странностью наз. с т р а н н ы м и. К 1981 открыто более 300 Р., к-рые группируются примерно в 40 барионных и 30 мезонных изотопич.

мультиплетов (см. ИЗОТОПИЧЕСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ). Массы барионных Р. лежат в интервале от 1,2 до 4 ГэВ, мезонных от 0,7 до 2 ГэВ. Исключение составляют новые мезонные Р., массы к-рых достигают 9-10 ГэВ (см. ОЧАРОВАННЫЕ ЧАСТИЦЫ, ИПСИЛОН-ЧАСТИЦЫ). Массовые спектры Р. группируются в семейства двух типов: мультиплеты группы унитарной симметрии SU(3), а также ещё и семейства, лежащие на т.

н. т р а е к т о р и я х Р е д ж е. Унитарные мультиплеты объединяют Р. и стабильные адроны с одинаковыми значениями барионного заряда, спина и чётности (Р) и разными значениями изотопич. спина, странности (S) и т. д. Относит. разность масс ч-ц внутри мультиплета ок. 10%. Закономерности массовых спектров и распадных св-в Р.

в унитарных мультиплетах привели к гипотезе кваркового строения адронов (см. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ). Реджевские семейства характеризуются определённой зависимостью между спином и массой, J=a(M2), названной траекторией Редже. Остальные квант. числа Р. реджевского семейства (В, Р, I, S и т. д.) одинаковы. Примечательно, что стабильные и квазистабильные адроны (N, p, К и др.

) оказываются членами соответствующих реджевских семейств, что также указывает на составную природу этих адронов (см. РЕДЖЕ ПОЛЮСОВ МЕТОД). Р., лежащие в верхней части спектра масс, обладают большими спинами и ширинами. Наибольший надёжно установленный спин J=11/2 (Р.D3,11 (2400)). Эти Р. могут распадаться мн. способами. Кол-во возможных каналов распада быстро увеличивается с ростом массы Р.

Важная особенность многочастичных каналов распада тяжёлых Р.их каскадность, т. е. многоступенчатость. Напр., в распаде барионного Р. D4, или D3,7 (1950), доминирует канал D3,7 В®p+p+N, однако этот процесс идёт через распад на D3,3 и p-мезон с последующим распадом D3,3 на пион и нуклон. .