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     

关于弱相互作用SU_3对称性的一点注记

最近Cabibbo提出了弱相互作用过程的一个新的思想。Cabibbo理论能够很好地解释重粒子的轻子衰变△S=0和△S=△Q等过程。大家知道,如果假设弱相互作用耦合常数的普适性,则△S=△Q重粒子的轻子衰变过程几率的理论值比实验大20倍以上。这样大的偏差不是强相互作用或其他因素的贡献所能解释的。放弃了普适耦会常数后,则不能理解为什么△S=0和△S=△Q过程相互作用的差异。Cabibbo理论正是能出色地消除上述困难。这个理论用较弱的普适性代替上述较强的普适性,这新的普适性是弱相互作用可能存在的对称性的反映。同时,它也恰好能消除计及辐射修正后μ衰     

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)。     

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。     

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。     

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。     

走向统一的自然力弱力和电磁力的统一（Ⅱ）

 β 衰变的研究对揭示弱力的物理本质起了主要的,甚至可以说是决定性的作用。这一讲主要介绍通过β衰变实验和理论研究揭示弱力物理本质的过程：从费米提出β 衰变理论到普适（V-A）费米相互作用的确立。     

β衰变对揭示弱作用本质的贡献

 在过去的半个多世纪里,β衰变的研究对理解弱作用的本质起了主要的,甚至可以说是决定性的作用,本文将比较详细地介绍人们通过β衰变认识弱作用本质的过程:从费米提出β衰变理论,确定普适(V-A)费米相互作用,一直到弱作用和电磁作用的统一。 一、β衰变的费米理论及其实验验证 理论的提出 费米在参加索尔维会议以后,根据泡利的中微子假说提出了他的β衰变理论。他认为,与原子发光类似,β衰变也是一种跃迁过程。     

普适费米弱相互作用理论及μ~-介子在原子核上的俘获

一.引言 由Feynnman及Gell-Mann;Sudarshan及Marshak所提出的V-A耦合弱作用已为现有的全部的β衰变的实验所证实。在工作中,作者认为一切弱作用的汉密顿量的形式是一样的,因而提出了普适费米弱相互作用理论(以后简称为普适弱作用理论)。 有些粒子(例如核子)和π介子及K介子有强作用,而有些粒子(例如μ介子)则没有这种作用。由于强作用的影响,物理核子和μ介子衰变的情况便会不同。虽然它们衰变     

K~ 介子衰变的分枝比

一.引言 费曼和盖尔曼以及马夏克和森德香同时提出了费米子之间的普适弱相互作用的理论。将这一理论应用于β衰变现象以及一些其他的弱相互作用现象的研究,得到了很好的结果。将这一理论应用到更多的弱相互作用现象的研究中去是有意义的。我们在本文中以这一理论为基础,讨论K~ 介子下列三种方式的衰变     

格点规范理论中的△I=1/2规则

本文用格点规范理论中的强耦合展开方法,计算K介子|△S|=1非轻子衰变的弱相互作用矩阵元,并与实验进行了比较.我们的结果显示了△I=1/2增强.     

一个具有三代家族的夸克和轻子的复合模型

为了解释家族问题,本文提出了一个具有SU(3)_sc×SU(6)规范对称的夸克和轻子的复合模型.组成夸克和轻子的成份(preon)是两类无质量自旋为1/2的费米子.运用费米原理于超色单态的preon复合体系,可以产生与实验观测以及宇宙大爆炸理论预言符合的三代轻的夸克和轻子家族.弱玻色子也是由同一组preon组成的复合粒子.弱相互作用不是preon层次的基本相互作用.在preon能标,没有质子衰变的困难.     

关于弱作用的中间玻色子理论

我们用李政道的中间玻色子模型计算了一些奇异粒子轻子型衰变和非轻子型衰变的分支比。所使用的有效相互作用哈密顿量为     

奇异粒子的非轻子衰变和层子模型

本文从层子模型出发,分析了奇异粒子的非轻子衰变,引出导致衰变的各种动力学机理,指出在结构模型和流流耦合的概念下,不能用矢介子极点处理超子的S波和k-2π衰变。证明了超子非轻子衰变的S波和P波幅可通过两个代表结构效应(反映层子在强子中的几率)的参数完全表示出来,适当地选取两参数的值就可较好地解释超子非轻子衰变及其他实验。根据结构模型导出k-2π衰变振幅的一些关系,和流代数的结果一致。全文就层子遵循玻色和费米两种统计情形分别进行了讨论,所得结果相同。     

格点规范理论中的ΔI=1/2规则

本文用格点规范理论中的强耦合展开方法,计算K介子│ΔS│=1非轻子衰变的弱相互作用矩阵元,并与实验进行了比较.我们的结果显示了ΔI=1/2增强.     

挑战粒子物理标准模型：“超重”的W规范玻色子

<正>一、W玻色子在粒子物理发展过程中的地位提到W玻色子的历史,必须简要地回顾弱相互作用的发展过程。弱相互作用首先是从核β衰变(n→p+■+■_e)的观测中推断出来。在1935年,恩里科·费米(Enrico Fermi)率先提出了第一个弱相互作用理论,其相互作用的形式与电磁相互作用的形式类似,并以所谓的费米常数(GF)为此相互作用的特征耦合。通过比较电磁与弱相互作用的大小,     

只带一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型

我们提出一个包括两种基本费米子和一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型. 其中, 基本费米子无质量并且不带色, 基本标量粒子是色的三重态. SU(3)_H定域规范作用将基本粒子束缚成轻子、夸克和弱玻色子等复合粒子. 轻子是由三个基本费米子组成的三体复合粒子, 夸克由一个基本费米子和一个基本标量粒子组成. 本模型基本粒子的数目较少, 存在为数不多的exotic粒子. 解释了轻子-夸克的对称性. 弱作用是超色单态之间的一种短距剩余作用, 它只在复合层次出现. 通过动力学对称破缺破坏了宇称守恒.     

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     

SU(3)中的弱电统一模型

本文借助于SU（3）群生成元四种不同的实现,建立了一个以SU（3）规范群为基础的弱电统一模型,得到W^&;#177;粒子和Z粒子的质量以及它们与轻子的相互作用都与Weinberg-Salam模型的结果相同,并且给出sin²θ_w=1/4。这个模型要求有一个新的守恒量子数——弱奇异数存在,还存在四个重矢量粒子V^&;#177;和U^±±和一些重费米子以及标量粒子。它们都带有不为零的弱奇异数,都和轻子不直接耦合。它们的存在不影响低能范围内轻子的弱电作用,并且只能在高能下成对产生。它们中最轻的粒子将是稳定粒子。本文还讨论了弱奇异数守恒破坏的可能性及其后果。     

强子作为非拓扑孤粒子的SU(5)大统一模型(Ⅱ)

本文讨论了前文提出的SU(5)大统一模型中费米子与规范场的相互作用.得到的弱电作用与标准模型一致;得到的孤粒子内部的规范作用近似于QCD理论.本文证明了实验上只能探测到电荷,而不可能探测到前文提出的内电荷;对分数电荷的根源提出了一种解释.按本模型,三代已知轻子仅仅弱、电作用是相同的,它们与未知规范场的作用并不相同.在对称性破缺前,sinθw=1/2.