Тяжёлые D мезоны
Раскрыты реальные внутренние структуры всех D мезонов.
Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич
Раскрытие внутренних структур тяжёлых D
мезонов
будет начато с заряженных D мезонов с массами
покоя 2010,2 МэВ. Известна реакция, когда мюонное нейтрино налетает на протон,
в результате чего появляется положительно заряженный D*⁺ мезон с указанной
массой покоя и отрицательно заряженный мюон. Этот D*⁺ мезон живёт всего
6,9•10⁻²¹с и распадается на D⁰ мезон
и положительно заряженный пион или на положительно заряженный D⁺ мезон
и нейтральный пион. Вот эти реакции: D*⁺→D⁰ π⁺ и D*⁺→D⁺ π⁰. О внутренних структурах D⁰ и D⁺ мезонов
шла речь в статье автора «Тайны D мезонов», которая
размещена в Интернете. Нейтральные D⁰ мезоны состоят из
шести пионов, а заряженные D± мезоны состоят из
пяти пионов, которые двигаются по своим орбитам вокруг общей оси.
Таким образом, становится очевидно, что эти D*⁺ мезоны состоят из семи пионов, «нанизанных» на одну
общую ось. По всей вероятности, в первом канале распадов D*⁺ мезон покидает
положительно заряженный пион, который располагался во фронтальной части этого D*⁺ мезона. Во втором
канале распадов D*⁺ мезон
покидает пара пионов, пионы которой взаимодействуют между собой с образованием
нейтрального π⁰ пиона. О таком взаимодействии
шла речь в статьях автора «Агония стандартной модели», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_99.html
;
«Каналы распадов странных каонов», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_51.html
и в
других статьях о внутренних структурах мезонов.
Каналы
распадов D*± мезонов на два заряженных
странных каона противоположного знака заряда и пион тоже подтверждают
правильность установления внутренней структуры этих D мезонов. Вот
эти реакции: D*± → К⁺ К⁻ π±.
Релятивистская масса каждого из семи пионов в D*⁺ мезоне равна
287,17МэВ. При отсоединении π⁺ пиона
он почти мгновенно тормозится и становится нерелятивистским. При этом
выделяется около 147,6МэВ энергии. Всё дело в том, что событие образования и
распада D*⁺ мезона
происходит в протоновой мишени, и торможение положительно заряженного пиона
неизбежно. Отрицательно заряженный мюон, который образуется в эксперименте,
тоже играет важную роль в процессе торможения положительно заряженного пиона.
Автор неоднократно акцентировал внимание на том, что нужно принимать во
внимание условия проведения эксперимента. Выделенной энергии вполне достаточно
для того, чтобы оставшиеся пионы увеличили свои релятивистские массы до
величины 310,8 МэВ и образовали D⁰ мезон.
При
отсоединении пары пионов с образованием нейтрального пиона выделяется около
439,4МэВ энергии. Этой энергии тоже хватает для того, чтобы оставшиеся пять
пионов увеличили свои релятивистские массы до величины 373,8МэВ и образовали D⁺ мезон
с массой покоя 1869МэВ.
Если
исходить только из величины релятивистской массы пионов в D*⁺ мезоне, то его время
жизни должно было бы быть больше чем 6,9•10⁻²¹c.
Но увеличение числа пионов, «нанизанных» на одну общую ось, уменьшает время
жизни составного мезона. Об этом шла речь в упомянутой статье о D
мезонах.
Но в данном эксперименте наличие избыточного положительного заряда протоновой
мишени и присутствие протона, на котором образовался D*⁺мезон, приводят к ещё большему сокращению
времени жизни этой частицы. Положительно заряженный D*⁺ мезон с массой покоя
2010,2МэВ изображён на рисунке 1.
Рисунок 1. D*⁺мезон с массой покоя 2010,2 МэВ
В
этой частице пионы двигаются по своим орбитам с релятивистской скоростью
2,620•10⁸м/с. Радиус их орбит
равен 0,79Ф.Расстояние между плоскостями орбит крайних пионов равно около 6,5 –
7,0Ф. Отрицательно заряженный D мезон со звёздочкой
имеет идентичную структуру, но в нём четыре отрицательно заряженных пиона.
Существует
D⁺ѕ мезон с массой покоя
около 1970МэВ. Он живёт намного дольше по сравнению с D*⁺ мезоном.
Причина этого состоит в том, что релятивистские массы семи пионов, входящих в D⁺ѕ мезон, равны 281,3МэВ. Это почти на 6 МэВ меньше
релятивистских масс пионов, входящих в состав D*⁺ мезона. Поэтому они тратят меньше энергии на излучение.
И огромную роль играют условия эксперимента, в которых образовался этот D⁺ѕ мезон.
Нейтральные D*⁰ и D*⁰⁻ мезоны с массой покоя
2007МэВ
Эти D
мезоны
тоже распадаются согласно двух каналов: D*⁰→D⁰ π⁰ и
D*⁰ → D⁰ γ.
Точно так же распадается и D*⁰⁻. Эти каналы распадов
свидетельствуют о том, что оба эти мезона состоят из восьми пионов, орбиты
которых «нанизаны» на одну общую ось. От них отделяется пара пионов, и в первом случае пионы пары взаимодействуют
между собой с образованием нейтрального пиона, а во втором случае они
аннигилируют. В обоих случаях выделенной энергии достаточно для того, чтобы
оставшиеся пионы увеличили свои релятивистские массы с 250,9МэВ до 310,8МэВ и
смогли образовать D⁰ или D⁰⁻ мезон.
Релятивистские массы пионов в нейтральных D
мезонах
со звёздочкой почти такие же, как и в нейтральных странных каонах. Но первые
живут меньше, по всей вероятности, из-за того, что в них на одну общую ось «нанизано»
восемь пионов, а не два. Параметры орбит пионов в этих D
мезонах
со звёздочкой тоже почти такие же, как и параметры орбит пионов в нейтральных
странных каонах. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам в этих
нейтральных D мезонах со звёздочкой равны 2,509•10⁸м/с. Радиус орбит пионов равен 0,94Ф. Расстояние
между плоскостями орбит крайних пионов равно около 9,0Ф. Нейтральный D*⁰⁻ мезон
изображён на рисунке 2.
Рисунок 2. Нейтральный
D*⁰⁻ мезон.
Одного взгляда на этот рисунок достаточно
для того, чтобы понять, почему эта частица иногда распадается на три странных
каона, один из котрых нейтральный: D*⁰⁻→ К⁰⁻ К⁻ К⁺. Вот что происходит в этом случае. В
образовавшемся D*⁰⁻ мезоне пионы теряют энергию на
излучение. Когда релятивистские массы каждого из них уменьшаются почти на 2,0
МэВ, пара пионов, которая находилась во фронтальной части, покидает частицу и
образует нейтральный странный каон. Оставшиеся шесть пионов продолжают терять
энергию на излучение и образуют два заряженных каона. Это один из каналов
распадов нейтральных D⁰ мезонов. Если распадается D*⁰ мезон, то от фронтальной части отделяется К⁰ мезон, после чего
образуется такая же пара заряженных каонов.
Заряженные D*±ѕ мезоны
Так
называемые странные заряженные каоны с массой покоя 2112,3МэВ тоже распадаются
по двум каналам распадов: D*⁺ѕ→D⁺ѕ(1970)
π⁰ и D*⁺ѕ→D*⁺ѕ
γ.Исходя из этих каналов распадов, можно сделать вывод, что эти Dмезоны состоят из
девяти пионов, которые «нанизаны» на одну общую ось. В обоих каналах распадов
пара пионов покидает эту частицу. В
первом случае они образует нейтральный пион, а во втором случае эти пионы
аннигилируют, и образуется гамма квант. О механизмах взаимодействий пионов
подобным образом многократно шла речь в статьях автора. В первом канале
распадов образуется Dѕ⁺ мезон с массой покоя
1970 МэВ, а во втором случае выделенной энергии хватает даже для того, чтобы
образовать D*⁺ мезон
с массой покоя 2010,2МэВ. Релятивистские массы пионов в D*⁺ѕ мезоне равны 234,7МэВ. Релятивистские
скорости движения пионов по орбитам равны 2.410•10⁸м/с.
Радиус орбит пионов равен 1.68Ф. Частица
D*⁺ѕ мезон изображена на
рисунке 3.
Рисунок
3. Заряженный D*⁺ѕ мезон с массой
покоя 2112,3 МэВ.
Но
существует большая группа D мезонов с ещё
большими массами покоя, например, D*⁺ѕ
мезон с массой покоя 2632МэВ. Они тоже состоят из девяти пионов, которые «нанизаны»
на одну общую ось. Поведение этого мезона не вписывается в рамки, определяемые
ложной кварковой теорией построения микромира. Не помогают даже уловки, которые
придумываются для того, чтобы объяснить такое несоответствие.
Существуют два канала распадов этой частицы: D*⁺ѕ → D*⁺ η и D*⁺ѕ → D⁰ К⁺. Релятивистские массы пионов в ней равны 292,4МэВ. Сразу же после
её образования пионы начинают терять энергию на излучение. Пара пионов, которая
находилась во фронтальной части частицы, покидает её ещё до того, как пионы
существенно уменьшат свои релятивистские массы. Эта пара пионов образует частицу
эта с массой покоя 547,3МэВ. Она состоит из двух пионов. О внутренней структуре
этой частицы резонанса шла речь в статье автора «Каналы распадов частицы эта, η».
Два пиона, которые входят в её состав, могут аннигилировать, и тогда появятся
два гамма кванта. Оставшиеся семь пионов не теряют связи между собой, но
продолжают терять энергию на излучение. В итоге они образуют D⁺ѕ мезон с массой покоя 1970МэВ. Во втором канале распадов от D*⁺ѕ мезона отделяется три пиона, но уже на более поздней стадии, когда
пионы успевают потерять намного большую часть энергии на излучение. Эти три
пиона образуют положительно заряженный странный каон. О внутренних структурах
заряженных странных каонов шла речь в статьях автора «Бозон Хиггса и кварки не
существуют» и «Каналы распадов странных каонов». Оставшиеся пионы образуют
нейтральный D⁰ мезон.
Почему первый
канал распадов фиксируется в два раза реже по сравнению со вторым каналом
распадов? Дело в том, что D*⁺ѕ мезоны появляются при бомбардировке ядер
алюминия и меди пучками, состоящими из релятивистских отрицательно заряженных
пионов и отрицательно заряженных сигма гиперонов.
При приближении к
ним на расстояние порядка одного Ферми D*⁺ѕ мезон может
покинуть пара пионов с большими релятивистскими массами. Кроме того, на
появление канала распадов с образованием частицы резонанса эта могут повлиять
даже нерелятивистские электроны из электронных оболочек атомов алюминия и меди.
Но такое событие происходит реже, чем естественный распад этого D мезона с образованием положительно заряженного каона.
Можно привести ещё один пример. В 2003 году
была открыта частица с
массой покоя 2317,0МєВ, которую назвали очарованный странный D⁺ѕj мезон. Предполагалось, что она может состоять даже из четырёх кварков. А
она состоит из девяти пионов, и никаких кварков в ней нет. Релятивистские массы
пионов равны 257,4МэВ. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны
2,518•10⁸м/с. Радиус их орбит
равен 0,91Ф. В этой частице пионы имеют сравнительно небольшие релятивистские
массы, поэтому она должна иметь большое
время жизни. Так и происходит. Её внутренняя структура идентична внутренней
структуре D*⁺ѕ мезона с массой покоя 2112,3МэВ, который изображён на рисунке 3.
Можно подвести некоторый итог относительно
раскрытия внутренних структур D мезонов, о которых шла речь в этой и предыдущей
статьях автора. Нейтральные и заряженные D мезоны – это
совершенно разные частицы и никаких триплетов они не образуют. Кроме того,
нейтральные D мезоны включают
две группы частиц, состоящих из шести и восьми пионов. Заряженные D мезоны включают три
группы частиц, состоящих из пяти, семи и девяти пионов. Эти частицы состоят из
неодинакового числа пионов и являются совершенно разными частицами. Общее
название - D мезоны не соответствует внутренним структурам этих частиц. Вполне очевидно, что никаких кварков в составах
D мезонов нет. Кварки просто не существуют. Поведение всех элементарных
частиц подчиняется только законам электромагнитного взаимодействия. Никаких
слабых или сильных взаимодействий тоже не существует.
Относительно мезонов, внутренние структуры
которых раскрыты в статьях автора, размещённых в Интернете, можно сказать
следующее. Все эти мезоны, начиная от нейтральных странных каонов и заканчивая D*⁺ѕ мезонами, имеют несколько признаков, которые присущи только им.
Во-первых, все они состоят только из пионов, которые с релятивистскими
скоростями двигаются по своим орбитам. Во-вторых, орбиты всех пионов, входящих
в состав этих мезонов, «нанизаны» на одну общую ось. И, в-третьих, нет никакой
странности в поведении всех этих мезонов.
Если наука идёт правильным путём, то
раскрытие внутренних структур более тяжёлых частиц подтверждает правильность
определения внутренних структур более лёгких элементарных частиц и наоборот.
В следующих статьях автора будут раскрыты внутренние
структуры более тяжёлых мезонов. В первой из них речь пойдёт о внутренней
структуре загадочной частицы джей-пси. Кроме того, в этой статье будут изложены
принципы и сама классификация мезонов в соответствии с их внутренними
структурами.
06. 01. 2014 года, город
Чернигов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий