Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич:Внутренняя структура гиперона омега минус с массой покоя 1672,4 МэВ

      Внутренняя структура гиперона омега минус
                       с массой покоя 1672,4 МэВ.

   Гиперон омега минус имеет внутреннюю структуру, которая соответствует внутренней структуре отрицательно заряженного D мезона, в котором вместо положительно заряженного пиона вмонтирован протон. Античастицей для гиперона омега минус является гиперон омега плюс с массой покоя 1672,4 МэВ, в котором вместо протона находится антипротон, а пионы имеют противоположный знак заряда по сравнению с гипероном омега минус. Эту античастицу можно получить в результате бомбардировки антипротонов релятивистскими положительно заряженными каонами.

       Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                                

                                  

В статье «Внутренние структуры гиперонов N⁺», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/n.html

 шла речь о том, что тяжёлые N⁺ гипероны имеют внутренние структуры, которые идентичны внутренней структуре положительно заряженного D мезона, в котором вместо положительно заряженного пиона вмонтирован протон. Внутренняя структура гиперона омега минус идентична внутренней структуре отрицательно заряженного D мезона, в котором вместо положительно заряженного пиона вмонтирован протон.

   Гиперон омега минус, Ω⁻ с массой покоя 1672,4МэВ состоит из протона, по одну сторону от которого по своей орбите двигается отрицательно заряженный пион, а по другую сторону от протона двигаются по своим орбитам отрицательно заряженный, положительно заряженный и отрицательно заряженный пионы, размещённые в таком порядке по мере удаления от протона. Релятивистские массы пионов равны 183,5 МэВ. В классификации гиперонов, предлагаемой автором, эта частица обозначена как HP(π⁻)(π⁻ π⁺ π⁻)(1672). Гиперон сигма минус с массой покоя 1672,4 МэВ изображён на рисунке.

      

                         

    Гиперон сигма минус с массой покоя 1672,4 МэВ,    HP(π⁻)(π⁻ π⁺ π⁻)(1672).

  Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны 1,95·10⁸м/с. Радиусы орбит пионов равны 1,68Ф.

  Анализ каналов распадов этой частицы полностью подтверждает, что она имеет именно такую внутреннюю структуру. Вот эти каналы распадов:

Ω⁻ → Λ К⁻;

Ω⁻ → Ξ⁻ π⁺ π⁻;

Ω⁻ → Ξ⁻ π⁰;

Ω⁻ → Ξ⁻ γ;

Ω⁻ → Ξ⁰ π⁻;

Ω⁻ → Ξ⁰ е⁻ Vе⁻;

Ω⁻ → Λ π⁻;

Ω⁻ → Ξ⁰ (1530) π⁻;

Внутренние структуры всех гиперонов, которые появляются в каналах распадов частицы омега минус, раскрыты автором в его предыдущих статьях. Это позволяет до мельчайших деталей объяснить все каналы распадов частицы омега минус.

Первый канал распада наиболее прост. Отрицательно заряженный пион, который не имел рядом соседних пионов, теряет несколько МэВ энергии и образует с протоном лямбда гиперон. Три пиона, орбиты которых располагались по другую сторону от протона, теряют приблизительно по 19 МэВ энергии, образуют отрицательно заряженный каон и покидают частицу омега минус.

   Второй, третий и четвёртый каналы распадов проходят почти по одинаковому сценарию. Во втором канале распадов крайняя пара пионов теряет связь с соседним пионом. Её пионы тоже теряют связь между собой и покидают частицу. Эта пара пионов может вступить во взаимодействие между собой с образованием нейтрального пиона. Так происходит в третьем канале распадов гиперона омега минус. И, наконец, в четвёртом канале распадов эта пара пионов может аннигилировать, и тогда появится гамма квант. Но во всех этих трёх каналах распадов остаётся протон, по обе стороны от которого двигается по одному отрицательно заряженному пиону. Эта внутренняя структура соответствует внутренней структуре гиперона Ξ⁻ с массой покоя 1321,3 МэВ. Но для того, чтобы образовать эту частицу её отрицательно заряженные пионы получают приблизительно по 8 МэВ энергии от пары пионов, которая теряет энергию и покидает гиперон омега минус или разрушается. Внутренние структуры гиперонов кси раскрыты в статье автора «Внутренние структуры гиперонов кси, Ξ⁰ и Ξ⁻ с массами покоя 1314,9 МэВ и 1321,3 МэВ».

  Распады гиперона омега минус согласно пятому и шестому каналам проходят тоже почти по одинаковому сценарию. Отрицательно заряженный пион, расположенный ближе всех к протону из группы трёх пионов, взаимодействует с ним с образованием нейтрона. Эта реакция многократно описана автором в статьях. Отрицательно заряженный пион, который расположен по другую сторону от протона, покидает частицу омега минус. Нейтрон и оставшаяся пара пионов образует гиперон Ξ⁰ с массой покоя 1314,9 МэВ тоже с помощью небольшой добавки энергии её пионам. Внутренняя структура этой частицы тоже раскрыта автором в упомянутой выше статье. В шестом канале распадов отрицательно заряженный пион, который покидает частицу омега минус, успевает распасться согласно каналу π⁻ →е⁻ Vе⁻.

   В седьмом канале процессы протекают также как в первом канале, но крайняя пара пионов успевает аннигилировать. В результате гиперон омега минус покидает не отрицательно заряженный каон, а отрицательно заряженный пион.                                                                                                                      Иногда в канале распада частицы омега минус появляются гиперон Ξ⁰ с массой покоя 1530МэВ и отрицательно заряженный пион. Все процессы в этом канале распадов проходят также, как в пятом канале распада. Но отрицательно заряженный пион, который покидает частицу омега минус, почти полностью теряет свою релятивистскую скорость. На выходе его релятивистская масса не может превышать 142,4МэВ. Остальные 41,1МэВ  релятивистской массы вылетающего отрицательно заряженного пиона должно пойти на образование частицы Ξ⁰(1530). В противном случае эта частица не сможет образоваться. Торможение этого отрицательно заряженного пиона может произойти под воздействием внешних факторов. Например, возле гиперона омега минус пролетит очень близко тяжёлая отрицательно заряженная частица.

  Релятивистские массы пионов, входящих в гиперон омега минус, не превышают 184 МэВ, а протон вмонтирован между двумя отрицательно заряженными пионами, поэтому время жизни этой частицы сравнительно большое – 8,2·10⁻¹¹с.

   Омега минус гиперон впервые был обнаружен в реакции столкновения отрицательно заряженного каона и протона: К⁻ + р → Ω⁻ + К⁰ + К⁺. Одновременно с омега минус гипероном было зафиксировано появление нейтрального и положительно заряженных каонов. По всей вероятности, в процессе этого столкновения происходят следующие события. Непосредственно с протоном взаимодействует только отрицательно заряженный пион, находящийся во фронтальной части отрицательно заряженного каона. Он отделяется от пары соседних пионов и занимает место на орбите возле торца протона.

Оставшаяся пара пионов образует нейтральный каон и покидает  место столкновения. Она будет двигаться под небольшим углом рассеивания, но почти в том же направлении, в каком двигался отрицательно заряженный каон до столкновения с протоном. Во фронтальной части этой пары будет находиться положительно заряженный пион. Поэтому фиксируется нейтральный каон без чёрточки. О внутренних структурах каонов шла речь в предыдущих статьях автора. За счёт выделенной энергии при столкновении образуется гамма квант, который на этом же протоне образует три пары пионов. Но они уже образуются по другую сторону от протона. Отрицательно, положительно и отрицательно заряженные пионы занимают места на орбитах возле протона, но по другую сторону от него. А три оставшихся пиона образуют положительно заряженный каон и покидают место столкновения. Протон и пионы, которые располагаются на орбитах возле него,  образуют гиперон омега минус.

   Античастицей для гиперона омега минус является антигиперон омега плюс с массой покоя 1672,4 МэВ. Он состоит из антипротона, по одну сторону от которого по своей орбите двигается положительно заряженный пион, а по другую сторону от антипротона по своим орбитам двигаются три пиона, два из которых имеют положительный знак заряда. Для того, чтобы получить эту частицу, нужно бомбардировать антипротоны релятивистскими положительно заряженными каонами Их релятивистские массы должны быть в точности такими же, как релятивистские массы отрицательно заряженных каонов при бомбардировке протонов в процессе получения гиперона омега минус. При получении антигиперона омега плюс будет обнаружен нейтральный каон с чёрточкой, а также отрицательно заряженный каон. В реакциях распадов антигиперонов омега плюс будут появляться антигипероны кси и лямбда, в которых вместо протонов будут находиться антипротоны. Пионы, входящие в состав этих антигиперонов, будут иметь противоположные знаки заряда по сравнению с гиперонами кси и лямбда. Свободные пионы и каоны, которые будут появляться в каналах распадов антигиперонов омега плюс, тоже будут иметь противоположные знаки заряда по сравнению с  пионами и каонами, появляющимися при распадах гиперонов омега минус.

    Все антигипероны являются античастицами для соответствующих гиперонов. В них протоны или нейтроны заменены соответственно на антипротоны или антинейтроны, а пионы имеют противоположный знак заряда по сравнению с гиперонами. Места расположения нуклонов и пионов в антигиперонах не изменяется. Других античастиц для гиперонов не существует.   

 Считается, что гиперон омега минус состоит из трёх странных кварков. Но вполне очевидно, что кварков в ней нет точно так же, как нет ничего странного в её поведении.

    В следующей статье речь пойдёт о внутренней структуре гиперона омега ноль с массой покоя 2695,2 МэВ.

  22. 04. 2014 года, город Чернигов.