Лекции по физике 8a | страница 56

-мезон целиком в состоянии К_>2, он останется в нем навсегда. На самом-то деле это не так. На опыте замечено, что он распа­дается на три p-мезона, но в 600 раз медленнее, чем при описан­ном нами двухпионном распаде. Значит, имеются какие-то другие малые члены, которыми мы в нашем приближении пренебрегли. Но до тех пор, пока мы рассматриваем только двухпионные распады, К_>2остается «навсегда».

Рассказ о Гелл-Манне и Пайсе близится к концу. Дальше они посмотрели, что будет, когда K-мезон образуется вместе с L^>0-частицей в сильном взаимодействии. Раз его странность должна быть +1, он обязан возникать в состоянии К^>0, Значит, при t=0 он не является ни К_>1, ни К_>2, а их смесью. Начальные условия таковы:

Но это означает [из (9.50)], что

а из (9.52) следует, что

Теперь вспомним, что K_>1 и К_>2суть линейные комбинации К^>0и К°. В (9.54) амплитуды были выбраны так, что при t=0 части,

из которых состоит

, взаимно уничтожаются за счет интер­ференции, оставляя только состояние К^>0. Но состояние |К_>1> со временем меняется, а состояние |К_>2> — нет. После t=0 интерференция С_>1и С_>2 приведет к конечным амплитудам и для К^>0, и для.

Что же все это значит? Возвратимся назад и подумаем об опыте, показанном на фиг. 9.5. Там p^>--мезон образовал L^>0-частицу и K^>0-мезон, который летит без оглядки сквозь водород камеры. Когда он движется, существует ничтожный, но постоянный шанс, что он столкнется с ядром водорода. Раньше мы думали, что сохранение странности предохранит K-мезон от образования L^>0-частицы в таком взаимодействии. Теперь, однако, мы понимаем, что это не так. Потому что, хотя наш К-мезон вначале является К^>0-мезоном, неспособным к рож­дению L°-частицы, он не остается им навечно. Через мгнове­ние появляется некоторая амплитуда того, что он перейдет в состояние

. Значит, следует ожидать, что иногда мы увидим L^>0-частицу, образованную вдоль следа K-мезона. Вероятность такого происшествия дается амплитудой С_>-, которую можно [решая (9.50)] связать с С_>1и С_>2. Связь эта такова:

И когда K-частица движется, вероятность того, что она будет «действовать как»

, равна |С_>-|^>2, т. е.

Сложный и поразительный результат!

Это и есть замечательное предсказание Гелл-Манна и Пайса: когда возникает K^>0-мезон, то шанс, что он превратится в

-мезон, продемонстрировав это возможностью создания L^>0-частицы, меняется со временем по закону (9.56). Это предсказание последовало только из чистейших логических рассуждений и из основных принципов квантовой механики без знания внутрен­них механизмов