Տաու (մասնիկ)
Կաղապար:Այլ կիրառումներ Կաղապար:Տեղեկաքարտ Տարրական Մասնիկ Տաու (τ), տաու լեպտոն, տաու մասնիկ կամ տաոն, տարրական մասնիկ, նման է էլեկտրոնին բացասական էլեկտրական լիցքով և Կաղապար:Frac սպինով։ Էլեկտրոնի, մյուոնի և երեք նեյտրինոների հետ դասվում է լեպտոնների շարքին։ Ինչպես բոլոր տարրական մասնիկները, տաուն նույնպես ունի համապատասխան հակամասնիկը՝ հակառակ լիցքով, բայց նույն զանգվածով և սպինով։ Տաուի հակամասնիկը կոչվում է «հակատաու» (երբեմն՝ «դրական տաու»)։ Տաու մասնիկները նշանակվում են τ+ և τ-։
Տաու լեպտոնների կյանքի տևողությունը 2.9×10−13 վ է, զանգվածը՝ 1776.82 ԳէՎ/c2 (մյուոնի զանգվածը 105.7 ՄէՎ/c2 է, էլեկտրոնինը՝ 0.511 ՄէՎ/c2)։ Քանի որ տաուի փոխազդեցությունները շատ նման են էլեկտրոնների փոխազդեցություններին, այն կարելի է համարել էլեկտրոնի ծանր տեսակը։ Մեծ զանգվածի պատճառով տաու մասնիկը էլեկտրոնի նման հաճախ չի ենթարկվում արգելակման ճառագայթման, այդ պատճառով այն ունակ է մեծ ներթափանցման՝ համեմատած էլեկտրոնների հետ։ Սակայն կյանքի կարճ տևողության պատճառով տաուի թափանցելիության ունակությունը ի հայտ է գալիս միայն գերբարձր՝ ՊէՎ-ից (պետաէլեկտրոնվոլտ, 1015 էՎ) բարձր էներգիաների դեպքում[1]։
Ինչպես մյուս լիցքավորված լեպտոնները, տաուն ունի իրեն զուգակցված նեյտրինո՝ տաու-նեյտրինո։
Պատմություն
Տաու մասնիկը հայտնաբերել է Մարտին Լուիս Պերլը 1974-1977 թթ․ անցկացված մի շարք փորձերի արդյունքում, Ստանֆորդի գծային արագացուցչային կենտրոնի և Բերկլիի ազգային լաբորատորիայի խմբի հետ[2]։ Տրոհման հաջորդական մեխանիզմը հետևյալն է՝
- e+ + e- → τ++ τ- → e± + μ∓ + 4ν։
Մասնիկն իր անունը և τ նշանակումը ստացել է հունարեն τρίτον (տրիտոն՝ երրորդ բառից), քանի որ հայտնաբերված երրորդ լիցքավորված լեպտոնն էր[3]։
Մարտին Պերլը 1995 Ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ ստացավ Ֆրեդերիկ Ռայնեսի հետ միասին։ Վերջինից մրցանակը շնորհվեց նեյտրինոյի բացահայտման համար։
Տաու տրոհում
Տաու մասնիկը միակ լեպտոնն է, որ կարող է տրոհվել հադրոնների․ մյուս լեպտոնները դրա համար բավարար զանգված չունեն։ Տրոհումը ընթանում է թույլ միջուկային ուժերի միջոցով[4]։
Տաու մասնիկի հադրոնային տրոհումները ընթանում են հիմնականում հետևյալ ճյուղային հարաբերակցություններով[5]․
- 25.52%- տրոհում լիցքավորված պիոնի, չեզոք պիոնի և տաու նեյտրինոյի,
- 10.83% տրոհում լիցքավորված պիոնի և տաու նեյտրինոյի,
- 9.30% տրոհում լիցքավորված պիոնի, երկու չեզոք պիոնների և տաու նեյտրինոյի,
- 8.99% տրոհում երեք լիցքավորված պիոնների (որոնցից երկուսի լիցքը նույնն է) և տաու նեյտրինոյի,
- 2.70% տրոհում երեք լիցքավորված պիոնների,
- 1.05% տրոհում երեք չեզոք պիոնների, լիցքավորված պիոնի և տաու նեյտրինոյի։
Ընդհանրապես տաու լեպտոնը հադրոնային ճանապարհով տրոհվում է մոտ 64.79% դեպքում։
Քանի որ թույլ տրոհումների ժամանակ տաոնային լեպտոնային թիվը պահպանվում է, երբ տաու մասնիկը տրոհվում է մյուոնի կամ էլեկտրոնի, տաու նեյտրինո է առաջանում[4]
Սովորական մաքուր լեպտոնային տաու տրոհումների ճյուղային հարաբերակցությունը հետևյալն է[5]
- 17.82% տրոհում տաու նեյտրինոյի, էլեկտրոնի և էլեկտրոնային հականեյտրինոյի,
- 17.39% տրոհում տաու նեյտրինոյի, մյուոնի և մյուոնային հականեյտրինոյի։
Այս թվերի մոտիկությունը պայմանավորված է լեպտոնային ունիվերսալությամբ։
Էկզոտիկ ատոմներ
Կանխատեսվում է, որ տաու լեպտոնը կազմում է էկզոտիկ ատոմներ, ինչպես մյուս լիցքավորված ներատոմային մասնիկները։ Դրանցից մեկը կոչվում է տաուոնիում՝ մյուոնիումի համանմանությամբ, կազմված է հակատաոնից և էլեկտրոնից, τ+e-[6]
Այդպիսի ատոմ է նաև օնիումը՝ τ+τ- որը կոչվում է իսկական տաոնիում և որը դժվար է հայտնաբերել։ Նրա հայտնաբերումը կարևոր է քվանտային էլեկտրադինամիկայի համար[6]։
Ծանոթագրություններ
Արտաքին հղումներ
- Ֆիզիկայի նոբելյան մրցանակ, 1995 թ․ Կաղապար:Ref-en
- Տաու մասնիկի հայտնագործումը, Պերլի գրանցամատյանից Կաղապար:Webarchive Կաղապար:Ref-en
- Տաուի հայտնագործությունը․ երեք թղթի պատմություն Կաղապար:Ref-en
- ↑ Կաղապար:Cite journal
- ↑ Կաղապար:Cite journal
- ↑ M.L. Perl, Evidence for, and properties of, the new charged heavy lepton, SLAC-PUB-1923, 1977․ [1]
- ↑ 4,0 4,1 Կաղապար:Cite journal
- ↑ 5,0 5,1 Քաղվածելու սխալ՝ Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedPDG - ↑ 6,0 6,1 Կաղապար:Cite journal