么正对称性和超子的非轻子衰变

以前我们曾用双费米子跃迁模型讨论了超子的非轻子衰变,得到比较满意的结果,但假定了Λ→p+π~-和Σ~+→p+π~0的上下不对称参数α_Λ和α_0具有相同的符号。现在的一些实验值指出α_Λ≈-α_0。如果这些实验结果正确,则必须放弃或者修改我们的理论。本文在以前工作的基础上,从SU_3羣理论出发,加入K介子中间态的贡献,得到比较满意的结果。     

轻子与非轻子弱相互作用的唯象描述

弱相互作用的重要特性之一是奇异粒子的非轻子衰变与π介子的轻子衰变有着统一的强度。另外,大家知道,轻子耦合还有两个特点与普适V-A费米作用理论(以下简称UFI)有偏离。第一,β衰变的矢量耦合常数G_V,没有重正化效应,因而与μ衰变的耦合常数G_μ相等;而轴矢耦合常数G_A则有一小的重正化效应,G_A=-1.25G_V.第二,奇异粒子的轻子衰变几率比UFI所预言的小一个数量级,因而异数改变流的耦合强度约为异数守恒流强度的1/4.在通常的流—流耦合模型或者流—中间玻色子耦合模型中,上述三个特性不能相互协调。例如,在李政道的中间玻色子理论中,由轻子衰变确定各种流的耦合强度以后,奇异粒子非轻子衰变几率将比实验小一个数量级。为了克服这一矛盾,一般需要引入多一倍的中间玻色子。     

■超子的发現

最近又发現一个新的基本粒子——反負克西超子(?)。这个发現是美国耶魯大学小組和欧洲一个物理学家小組分别作出的。在这个实驗里,(?)超子都是和(?)超子一起由高速反貭子与貭子碰撞产生。(?)的平均寿命在10_(-10)秒左右,过了这一段时間,(?)衰变为一个π介子和一个(?)超子,然后(?)又衰变成一个π介子和一个反貭子。由于(?)超子这种第一次衰变成一个超子的衰变方式,又叫做“級联超子”。到現在,尚未发現的(?)超子只剩下中性的(?)了。     

中间玻色子理论Ⅱ.超子的非轻子衰变

本文用中间玻色子理论,讨论了超子的非轻子衰变,考虑了各种衰变机构,解释了FMS极点,建立了李氏和则的更广泛的动力学基础,并求得了和实验大致相符的衰变率和不对称系数。     

层子模型中重子的半轻子衰变和高能中微子反应

本文从层子模型的结构观点出发,应用文献[1]中的层子与轻子的弱相互作用等效哈密顿量和文献[2]中给出的(1/2)⁺重子波函数及文献[3]中定出的参数,对(1/2)⁺重子的半轻子衰变和高能中微子的弹性和准弹性反应进行了讨论。文中得到的(1/2)⁺重子的半轻子衰变的理论结果与实验符合较好;得到的ΔS=0过程的轴矢形状因子和ν_μ+n→p+μ^-过程的截面在误差范围内均与实验相符合;得到的ΔS=1过程的轴矢形状因子和ν_μ+p→Λ+μ⁺过程的截面与目前实验给出的粗略结果也是符合的。特别需要指出的是,本文在讨论反应问题时,理论中所包含的参数全部从电磁过程定出,在给出的轴矢形状因子和截面公式中没有引进新的参数。     

关于Λ和∑超子的衰变

近来许多作者用极点近似处理了∑和Λ超子的非轻子衰变;文献[3]根据现有的衰变率和上下不对称参数的实验数据,得到了四组解。因此,需进一步确定哪一组解是合理的。 此外,Cabibbo讨论了么正对称性(SU_3)与弱流间的关系,从三个合理的假设出发,统一地计算了核子和超子的轻子衰变(除∑~+→n+ μ~++ v外,这是△s=—△Q的过程,本文不准备讨论它),预言的理论值与实验结果符合得很好。因此,人们自然会     

K介子衰变中的同位旋改变

在李政道的弱相互作用的W中间玻色子模型中,K介子的2π型衰变和三体轻子型衰变的最低级图形分别只能是图1(a)和图1(b)(s波的2π态不能与W组成同位旋标量,所以K→2π型衰变的最低级近似只有图1(a))。这模型假定了KWπ顶角服从同位旋选择规则|△Ⅰ|=1/2,而Wπ顶角满足|△Ⅰ|=0,从而保证了K→2π衰变中|△Ⅰ|=1/2。它同时预言     

Cabibbo理论与非轻子衰变

Cabibbo应用强相互作用粒子的么正对称性,讨论了轻子衰变问题,得到与实验相符的结果。Salam和Okubo分别引入了相应的中性轻子流和四个中间玻色子,把Cabibbo理论写成流—中间玻色子耦合形式,使得有效的非轻子拉格朗日量满足|△T|=1/2的选择定则。但是这样得出的非轻子衰变几率将比实验小一个数量级。我们希望再引入两个中间玻色子来克服这一困难。     

超子的非轻子衰变与么正对称性

本文讨论下述几个非轻子衰变过程: ~-→Λπ~-,Λ→pπ~-,∑~+→nπ~+,∑~-→nπ~-。 (1)这些过程的不对称参数依次记为a_,a_Λ,a_0,a_+和a_-。许多作者由对称性出发研究了这些反应,其中Pais-Rosen的双重态近似方案与现有不对称参数的实验值相符合,即     

C_2羣和弱相互作用对称性

Cabibbo从几个合理的假定出发,讨论了弱相互作用重子流么正(SU_3)对称性,预言了△S=△Q奇异粒子轻子衰变的分支比,与实验符合得较好。在此基础上,d’Espag-nat进一步考虑了重子流、中间玻色子和弱相互作用拉氏算符的么正对称性,提出了一个值得注意的理论方案,定性地讨论了弱相互作用的主要特点:解释△S≠2和|△I|=1/2非轻子衰变的选择定则;△S=△Q和△S=0轻子衰变的结果估计与Cabibbo的结果相仿(尚未看到详细报导)。     

B重子半轻子衰变的对称性

在无粲B重子非轻子衰变研讨基础上,进一步探讨了B重子三体和四体半轻子衰变的SU(3)f对称性,得到一系列可能衰变道衰变几率的对称关系.期待即将进行的高能实验来检验这些关系,从而验证标准模型的适用性或是否存在超标准模型的新物理信息.     

重层子模型中介子的衰变过程

本文利用重层子模型^[1]中得到的介子B-S波涵数讨论介子的轻子型弱衰变、电磁衰变和各种二体强衰变过程. 除了解释f_π≈f_K, 1^－→l⁺l^－等过程外, 计算得到的各种强衰变宽度也都同实验基本符合.     

B_2羣与奇异粒子轻子型衰变

在超荷-电荷表象中应用B_2羣对称性讨论了基本粒子的轻子型衰变。将重子和介子分别填充在B_2羣的4维表示时,在10维(正则)表示中正好包含所有|ΔS|≤1和|ΔQ|≤1的重子流或介子流。假定弱相互作用由中间玻色子作媒介,并将它们纳入B_2羣的10维表示中,计算了包括ΔS=+ΔQ和ΔS=-ΔQ两类过程的各种奇异粒子轻子型衰变几率。结果与现有实验材料不矛盾。     

关于弱相互作用的中间玻色子理论和CP不守恒问题

近年来,在奇异数改变的奇异粒子衰变中,发现了以下重要的实验结果: (1)非轻子衰变中主要是△|Ⅰ|1/2的过程; (2)轻子衰变中|△Ⅰ|=1/2和3/2的过程都存在,△S=±△Q的过程都存在; (3)对于轻子衰变和非轻子衰变,都没有发现|△s|>1的过程,并且最近实验上测得K_1~0—K_2~0质量差很小。这些都说明了,在一级弱相互作用的过程中|△s|>1的过程     

对π~0→2γ衰变机制的讨论

本文用层子模型研究π°→2γ衰变的常见物理机制。在层子质量很大的假设下,对这些机制的贡献作了估计。     

关于B~0→π~-~+■_衰变过程分支比的计算

通过构造适当的关联函数,计算B→π跃迁形状因子fB+π(q2),fBπ(q2)和标量形状因子f0(q2),从而就能研究轻子质量对B0→π-+ν(l=e,μ,τ)衰变过程的影响.首次分别计算B0→π-e+νe,B0→π-μ+νμ,B0→π-τ+ντ衰变过程的分支比,并发现轻子质量me,mμ可以忽略,但重轻子质量mτ不能忽略,它对分支比计算有一定的贡献.把计算结果与最近的实验数据进行比较,发现理论结果与实验数据基本符合.     

关于B0→π-l+～vl衰变过程分支比的计算

通过构造适当的关联函数,计算B→π跃迁形状因子f+Bπ(q2),～fBπ(q2)和标量形状因子f0(q2),从而就能研究轻子质量对B0→π-l+～vl(l=e,μ,τ)衰变过程的影响.首次分别计算B0→π-e+～ve,B0→π-μ+～vμ,B0→π-τ+～vτ衰变过程的分支比,并发现轻子质量me,mμ可以忽略,但重轻子质量mτ不能忽略,它对分支比计算有一定的贡献.把计算结果与最近的实验数据进行比较,发现理论结果与实验数据基本符合.     

TC2模型与轻子味破坏过程

许多超出标准模型的新物理预言了非普适规范玻色子Z′的存在.此粒子可产生许多新物理现象.本文计算了顶色辅助的人工色(TC2)模型预言的非普适规范玻色子Z′对轻子味破坏(LFV)衰变过程li→ljνlν-l的贡献.结果表明,在整个参数空间内,过程τ±→ljντν-τ的分支比比τ±→ljνlν-l(l=μ,e)的分支比大得多.考虑实验测量值上限Brexp(μ→3e)≤1×10-12对TC2模型的自由参数的限制,我们给出了一些轻子味破坏过程的上限.在大部分参数空间中,分支比Br(τ±→ljντν-τ)～10-6,Br(τ±→ljνlν-l)～10-9.这些结果可以用来部分地解释中微子振荡数据,将来的高能实验有可能探测到此新物理效应.     

奇异粒子非轻子衰变的选择定则

本文用SU₃和G₂羣讨论了奇异粒子非轻子衰变的弱作用的变换性质。若强作用是SU₃对称的,可引进类似于同位旋(T旋)的V旋和U旋,和T旋一起来表示奇子非轻子衰变的选择定则。求得了简单选择定则情况下各个衰变过程的关系,其中包含了前人的结果而避免引用过多的假设。若强作用是G₂对称的,可引进包含同位旋在内的六种“旋”来给出选择定则。根据这些定则求得若干衰变过程的关系。证明了弱作用不能按G₂羣的七维或十四维表示变换。     

B2羣与奇异粒子轻子型衰变

在超荷-电荷表象中应用B₂羣对称性讨论了基本粒子的轻子型衰变。将重子和介子分别填充在B₂羣的4维表示时,在10维(正则)表示中正好包含所有|ΔS|≤1和|ΔQ|≤1的重子流或介子流。假定弱相互作用由中间玻色子作媒介,并将它们纳入B₂羣的10维表示中,计算了包括ΔS=+ΔQ和ΔS=-ΔQ两类过程的各种奇异粒子轻子型衰变几率。结果与现有实验材料不矛盾。