Космос- Журнал

Новости и статьи о космосе, астрономии и технологиях

37

До сих пор считалось, что
сечение слабого взаимодействия должно расти пропор-
47
ционально энергии сталкивающихся частиц вплоть до
очень высоких энергий и, возможно, вплоть до таких
энергий, при которых слабое взаимодействие сравняется
с сильным. При этом использовалась, по существу,
модель «контактного» взаимодействия четырех частиц (рис.
16,а), включая частицы начальные и конечные, как,
например, в процессе v + n->ix~-+p (\i —
мезон, п —

нейтрон, v —
нейтрино, р —
протон).
Математически это взаимодействие можно
представить и рассчитать аналогично взаимодействию двух
электрических токов, которые, помимо величин двух
электрических зарядов еи е2, пропорциональны их
скоростям v\, v2 (ибо ток I =
ev).
Оказалось, что «обрезание» сечения слабого
взаимодействия (на уровне сечения электромагнитного) можно
получить естественным путем, если ввести в
рассмотрение гипотетическую тяжелую векторную (т. е. имеющую
спин h подобно фотону) частицу, которая является
виртуальным носителем слабых взаимодействий и может
распадаться на две слабо взаимодействующие частицы,
в том числе и мюон (рис. 16,6). Физическая идея новой
модели состоит -в том, что «контактный» характер
взаимодействия сохранятся лишь до тех пор, пока длины
волн сталкивающихся частиц (обратно
пропорциональные их импульсам) велики по сравнению с эффективным
«радиусом действия» виртуального носителя
взаимодействий, который, в свою очередь, обратно пропорционален
его массе М0. При возрастании импульсов и энергий
сталкивающихся частиц надо учитывать так называемую
функцию пропагатора взаимодействий, у которой в
знаменатель входит сумма квадратов массы М0 и
передаваемого при взаимодействии импульса k. В той области,
где уже не выполняется условие k^>M0c, функция
пропагатора погашает дальнейший рост сечения
взаимодействия. Вся ситуация в этом предельном случае оказывается
аналогичной электродинамике, в которой масса
виртуального носителя взаимодействий (фотона) также
считается конечной величиной.
Масса новой гипотетической частицы, получившей
обозначение W-бозона1, в этой модели получается по-
1 В зависимости от величины собственного механического
момента —
спина все элементарные частицы делят на бозоны
(имеющие нулевой или целочисленный спин (в единицах постоянной
Планка И) и фермионы (имеющие полуцелый спин).