守恒流与e-μ-τ不对称性

τ轻子的发现表明可能存在三条轻子数守恒律。电流、重子流、e轻子流、μ轻子流和τ轻子流是迄今已知的五种严格守恒流。依据守恒荷作为场源的概念,类比着电荷产生电磁作用,我们曾讨论了重子荷、轻子荷和电荷产生中性流弱作用的可能性,作为前一工作的继续,本文将讨论三种轻子荷分别守恒这一更接近于实际的情况,从而证明理论中将自动出现e-μ-τ不对称性。     

μ子之谜

μ子,也曾被称为μ介子,至今仍是一种令人迷惑的粒子。早在三十年代,人们就在宇宙线实验中发现了μ子。由于它的质量介于电子和质子之间,因此称之为μ介子。但是,现在“介子”一词已被用来描述参与强相互作用并由夸克-反夸克组合所构成的玻色子,μ子显然不满足这些条件,所以不该再称它为μ介子了。μ子同电子中微子,以及在SLAG和DESY新发现的:τ粒子,应一起归入轻子一类。μ子比电子重200倍,不稳定,平均寿命为2.2微秒,但其它性质与电子相似。μ子和电子似乎都是“点状”粒子,它们的相互作用可用量子电动力学方法精确地进行计算。尽管如此,μ子和电子却不会相互转变。某种神秘的“μ荷”,象电荷一样,在粒子的相互作用中必须保持守恒。“μ荷”的守恒,     

CP不变性和中性轻子流

不出现中性轻子流是基本粒子弱相互作用的一个久已熟知的重要性质。然而,据我们所知,迄今为止,一般的弱相互作用理论中都将这一性质作为外加的假定而直接引入的。在本文中,我们将指出,如果假定轻子(例如,电子和电子中微子)构成一“同位旋”旋量l,则可证明,适当选取l中两粒子间的相对位相,CP不变性将保证轻子流j=τl在与W耦合中其中性分量j_0不出现。此处W=W_μ是同位旋矢量的中间矢量玻色子,它具有如下性质: CPW_μ(CP)~(-1)=(W_μ)~=η_μ(W_μ)~(1)其中表示厄米共轭,η_μ= 1(μ=1,2,3);-1(μ=4)。 CP变换的定义应保持同位旋群的李代数结构不变。若同位旋群的无穷小算子     

自1930年至1979年在粒子物理学领域中的重要实验发现

1930—1939:正电子;μ介子。1940—1949:π介子.1950—1959:奇异粒子;共振态;p—破坏;核子—形状因子.1960—1969:ν_e(?)ν_(?);Ω-;CP—破坏;雷奇轨迹;深度非弹性 e—核子散射.1970—1979:深度非弹性轻子—核子散射;中     

原子核的双β衰变

原子核的单β衰变过程已为人们所熟知,一个典型的过程是中子衰变为质子,并放出电子和中微子,即n→p+e+v.自从1914年查德威克测量β衰变的连续能谱以来,β衰变的研究一直是原子核物理和粒子物理的重要研究课题之一.例如,李政道和杨振宁提出的宇称不守恒定律,就是吴健雄通过原子核的β衰变研究而得到实验证实的.近几年来,规范理论研究的进展表明自然界中的一个基本定律——轻子数守恒律可能不是绝对守恒的,它在某些过     

论反常作用、轻子结构和μ-e质量差

一、反常作用μ-e质量差是粒子物理中最令人困惑的问题之一。如所周知,μ介子与电子的性质非常相似,它们均参与相同的电磁作用和弱作用而不参与任何强作用。在这种突出的相似性面前,两者质量的巨大差异就显得十分奇怪。我们认为,这决不会只是孤立现象,它应当是μ-e内部结构不同的一种反映。通常把μ-e质量差的成因归之于μ(或e)具有一种为e(或μ)所不具有的新的作用(称反常作用)。值得注意的是近年发现了μ-e跃迁的严格禁戒性。这种禁戒性通常借助于引入一个加性量子数[称μ数,μ~-(或e~-)和μ~+(或e~+)的μ数不为0,相等而反号,而e~±(或μ~±)的μ数为0]的守恒律来解释。我们觉得,这两种现象可能是紧密联系着     

MIT口袋模型中的中子振荡

一、引言重子数B不守恒是大统一理论(GUT)的一个引人注目的结果,其中讨论得较多的是△B=1(△(B—L)=0,L为轻子数)的过程,它导致了质子的衰变。近来,不少文献又进一步探讨了△(B—L)≠0的过程,最有趣的是△B=2,AL=0的过程,它预言了存在中子振荡的现象。文献[2]讨论了一种扩大的SU(5)方案,其中引入Higgs场的15和     

加速器中微子物理

中微子是基本粒子中最为奇特的粒子之一.它不带电,稳定,质量接近于零,自旋为1/2,没有磁矩,以光速运动,属于轻子族,只参与弱相互作用.1930年,泡利为了解决原子核β衰变现象中出现的矛盾首次在理论上引进这种粒子.1933年费密称它为中微子(以ν表示),并提出四费密子相互作用来解释β衰变现象,奠定了弱相互作用的理论基础. 中微子广泛存在于自然界中,但用天然中微子来进行实验是十分困难的.首先,中微子与物质的相互作用极弱,其次,天然的中微子的数量也太少.因此,长期来中微子的存在及其性质都是以间接的方式确定的:从原子核β衰变的β能谱形状可推断中微子的自旋为1/2;从能谱高端的形状可推断中微子质量接近于零.     

检验引力波是否携带能量的另两种方法及其理论根据

引力波的特性受制于引力场能动张量及引力体系能动张量守恒定律的形式 .由于引力波理论采用了爱因斯坦提出的引力场赝能动张量密度ｔμ(Ｇ)ν及守恒定律 ｘμ(Ｉ μ(Ｍ)ν(ｘ) ｔμ(Ｇ)ν(ｘ) ) =0 [1 ,2 ] ,由此可导出关系[2 ]- ｔ∫Ｖ(Ｉ μ(Ｍ)ν(ｘ) ｔμ(Ｇ)ν(ｘ) )ｄＶ =Ｃ∮Ｓｔｉ(Ｇ) 0 (ｘ)ｄＳｉ (1)式中Ｓ面系位于真空中 .式 (1)表明波源通过引力波向外辐射能量 .Ｌｏｒｅｎｔｚ及Ｌｅｖｉ Ｃｉｖｉｔａ曾提出另一种引力场能动张量密度Ｉ μ(Ｇ)ν及守恒定律 ｘμ(Ｉ μ(Ｍ )ν(ｘ) Ｉμ(Ｇ)ν(ｘ) ) =0 [1 ,2 ] ,由此…     

普适弱电统一理论

实现弱电统一,要求从规范原理(局域规范不变性)的角度研究宇称不守恒问题。文献[1]证明了规范场只有两种类型,除了宇称守恒的矢量规范场外,宇称破坏的规范场只能是左(右)手规范场,并证明了左手规范耦合常数等于右手规范耦合常数。把这个结果用到弱作用,自然得到两个推论:第一,由于费米子(例如电子)的左右手超荷Y_(L,R)一般不相等,这种左右不对称性要求和它耦合的规范场必须是宇称破坏的左右手规范场。也就是说,必须存在两个U(1)     

名词解释

CP破坏P是空间反演算符,代表左右间的变换;C是电荷共轭算符,代表粒子反粒子间的变换.CP守恒就是将左变为右,右变为左,同时将粒子变为反粒子,反粒子变为粒子,运动规律不变.所谓CP破坏,就是指CP守恒律的破坏.李政道、杨振宁、吴健雄在1956～1957年曾发现,弱作用过程中P守恒(即宇称守恒)会被破坏,但一般地说CP守恒是成立的.八年以后,人们又发现了在中性K介子的蜕变过程中有CP破坏的现象,不过这种破坏比较微小,只有约千分之几.     

强作用渐近自由?

考虑到重子数守恒的严格成立(如同电荷一样),可能预示着存在一种藕合于层子数的重质量U(1)矢量场,同时,强子碰撞大横动量事例给出的夸克散射截面并不遵守渐近自由理     

名词浅释

手征性和手征场原认为费密子的自旋相对于它的动量方向,可以成右手螺旋关系(右旋),或左手螺旋关系(左旋).但自李政道、杨振宁和吴健雄等人发现弱相互作用中宇称不守恒后,人们知道只有左旋的     

超有限vN代数中三角子代数上的局部导子

从Ａ是超有限ｖＮ代数Ｂ中的Ｃａｒｔａｎ子代数Ｄ的σ－弱闭的三角子代数,刚从Ａ到Ｂ或Ａ的σ－弱连续的局部导子是导子,进一步,如果Ａ是σ－Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ子代数,则从Ａ到Ａ的σ－弱连续的局部导子是内导子。     

超窄共振粒子Ψ与μ-e质量差

一、δ作用和μ—e质量差 最近发现的超窄共振粒子φ(或J)的衰变中可能存在着φ→μ~ μ~-和φ→e~ e~-衰变率不等的情况,联系到矢介子(?)、ρ°轻子衰变中的Γ_(ee)≠Γ_(μμ),我们认为这种μ—e不对称性可能和导致μ—e质量差的相互作用(反常作用——本文中称之为δ作用)有关。     

关于加权全最小一乘的探讨

近来我们研究了加权全最小一乘问题,即:寻找适当的α∈R~1和μ∈R~k,使S={ν_1,ν_2,…ν_n,(?)R~k中各点到超平面μ~Tν α=0的垂直距离之加权和达到最小,其中“μ~T”表示μ的转置,q_i>0,i=1,2,…,n,是预先给定的权.由于问题的非线性、非光滑性,其最优解的解析表达很难找到,甚至可能不存在.     

重轻子

包括电子、μ子的一类基本粒子中还具有一个新的成员:τ。它是一系列荷电重轻子中的第一个。     

弱相互作用过程中出射电子极化率的一种解释

如所周知,在弱相互作用过程中出射电子的左手极化率为v/c(v是电子速度,c为光速),正电子的右手极化率也等于v/c。本文目的是用直观的图景说明:弱作用在本质上与使电子获得质量的机制无直接关系,但弱作用导致     

粒子物理的新前沿

夸克和轻子表现为物质的基本成分。此外可能还要加上弱力和电磁力的统一理论以及强(核)力的新理论的场粒子,或媒介物。本文简述了这幅新图象的若干主要的证据,并指出了一些尚待回答的问题。     

梯度多项式与类KdV方程

孤立子(Soliton)及与其相关的散射反演方法的发现,构成近年来应用数学的一大进展。孤立子解的存在性与方程具有无穷多个守恒律这一性质密切相关,但迄今尚无一个准则可以判断一个方程有否无穷多个守恒律。本文目的在于构造一类具无穷多个守恒律的非线性演化