Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич: Каналы распадов частицы эта

                      Каналы распадов частицы эта, η 

   Раскрыты внутренние структуры частиц- резонансов

        Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                                                                  

  В этой статье автор продолжит раскрывать внутренние структуры элементарных частиц. Речь пойдёт об элементарной частице η, которая относится к классу частиц-резонансов. Эти частицы живут очень короткое время - 10⁻²²  -  10⁻²⁴с. Многие учёные считали их не частицами, а резонансными взаимодействиями при некоторой фиксированной энергии. В настоящее время считается, что резонансы – это переход в возбуждённое состояние адронов. Но это обыкновенные элементарные частицы. Они живут очень короткое время потому, что пионы, из которых они состоят, имеют очень большие релятивистские массы и, соответственно, большие релятивистские скорости движения по своим орбитам. А это приводит к очень большим потерям на излучение и мгновенным распадам этих частиц. Но есть ещё один фактор. С увеличением релятивистских скоростей пионов может уменьшаться расстояние между плоскостями их орбит. Это тоже приводит к увеличению потерь на излучение. Эти частицы распадаются не от сильного взаимодействия, а вследствие электромагнитного взаимодействия пионов, входящих в их состав. Никаких возбуждённых состояний не возникает. 

                                     Элементарная частица η

Эта частица имеет массу покоя 547,3 МэВ и время жизни около 0,5•10⁻¹⁸с. Ей приписывали роль переносчика взаимодействий между нуклонами и иногда вообще исключали из списка мезонов. Но нуклоны взаимодействуют между собой согласно законам квантовой электродинамики и не нуждаются в переносчиках взаимодействий между ними. Нейтральная частица η - это типичный нейтральный каон. Он отличается от странного нейтрального каона только большей массой покоя. Частица η состоит из двух пионов противоположного знака заряда, которые с релятивистской скоростью около 2,58•10⁸м/с движутся по своим орбитам радиусом около 0,84Ф. По всей вероятности,  плоскости орбит пионов в этой частице расположены немного ближе друг к другу, чем в нейтральном странном каоне.

                       Каналы распадов частицы η

    Подавляющее число каналов распадов почти всех мезонов, имеющих разный состав, носят  универсальный характер. Дело в том, что процессы распадов мезонов почти полностью зависят от взаимодействий пионов между собой внутри мезонов и от каналов распадов самих пионов. Но нужно принимать во внимание и воздействие внешних факторов, и уровни энергии. Вот все известные каналы распадов частицы эта, η:

Η → γ γ;

π⁰ π⁰ π⁰;

π⁺ π⁻ π⁰;

π⁺ π⁻ γ;

е⁺ е⁻ γ;

μ⁺ μ⁻ γ;

π⁺ π⁻ е⁺ е⁻;

π⁰ γ γ;

μ⁺ μ⁻.

  Почти все эти каналы распадов уже проанализированы автором в статьях «Агония стандартной модели», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_99.html

 и «Каналы распадов странных каонов», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_51.html .

 Эти статьи размещены в Интернете. Это касается каналов распадов на два гамма кванта и на три нейтральных пиона, а также на два заряженных и один нейтральный пион. При распадах частиц эта пара пионов, входящих в их состав, аннигилирует гораздо чаще, чем это происходит в странных нейтральных каонах. Этому способствует уменьшение расстояния между плоскостями орбит пионов и увеличение их релятивистских скоростей движения по своим орбитам. Аннигиляция пары пионов в частицах эта происходит без воздействия внешних факторов. В канале распада на два заряженных пиона и гамма квант оба пиона этой частицы уменьшают свои релятивистские скорости путём испускания гамма кванта и покидают разрушенную частицу. При этом выделяется 268,16МэВ энергии. Этот канал распада является ярким подтверждением того факта, что частица η состоит из двух пионов. Выделенной энергии недостаточно для того, чтобы образовать ещё одну пару пионов на массивной частице, оказавшейся очень близко, но пару электрон-позитрон этот гамма квант  иногда создаёт. Об этом свидетельствует канал распада на два заряженных пиона и пару электрон-позитрон. Но такое событие происходит очень редко. Для образования такой пары нужна массивная частица, которая должна находиться очень близко от распадающейся частицы эта.

  Каналы распадов этой частицы на пару электрон-позитрон и гамма квант, а также каналы распадов на пару мюонов противоположного знака с добавлением гамма кванта и без него вызваны распадами обоих пионов по своим каналам с последующей аннигиляцией пар электронных и мюонных нейтрино и антинейтрино. Об этом тоже шла речь в упомянутых статьях автора. Канал распадов на нейтральный пион и два гамма кванта является продолжением канала распада на два заряженных пиона и нейтральный пион. Происходит аннигиляция двух заряженных пионов и вместо них появляются два гамма кванта. Внутренняя струтура частицы η изображена на рисунке 1 в статье автора «Агония стандартной модели», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_99.html .

 Внутренние структуры странного нейтрального каона и частицы эта отличаются только радиусами орбит пионов и расстояниями между плоскостями их орбит.

   Частицы эта, как и все остальные двухпионные мезоны, являются типичными «двуликими Янусами». Но они живут очень короткое время, и поэтому не успевают проявить свойства, которые связаны с их «двуличием». О явлении «двуличия» странных каонов шла речь в упомянутых статьях автора.

  Никаких кварков и глюонов в этой частице тоже нет. В следующей статье речь пойдёт о внутренних структурах частиц-резонансов: ро, омега и эта-штрих. А затем будут раскрыты внутренние структуры более тяжёлых мезонов и тяжёлых каонов  в том числе.

 

21. 11. 2013 года, город Чернигов.