Для проверки возможности процесса превращения элементарных частиц с помощью законов сохранения, необходимо рассмотреть несколько ключевых факторов: закон сохранения заряда, закон сохранения барионного числа и закон сохранения лептонного числа.
Рассмотрим процесс: \[ \pi^- + p \rightarrow K^- + \Sigma^+ \]
Закон сохранения заряда:
- Заряд \(\pi^-\) (пион) составляет \(-1\).
- Заряд \(p\) (протон) составляет \(+1\).
- Итого заряд слева: \(-1 + 1 = 0\).
- Заряд \(K^-\) (космический мизон) составляет \(-1\).
- Заряд \(\Sigma^+\) (барион) составляет \(+1\).
- Итого заряд справа: \(-1 + 1 = 0\).
- Заряд сохраняется.
Закон сохранения барионного числа:
- Барионное число \(\pi^-\) составляет \(0\) (поныне в мизонах).
- Барионное число \(p\) составляет \(+1\).
- Итого барионное число слева: \(0 + 1 = +1\).
- Барионное число \(K^-\) составляет \(0\).
- Барионное число \(\Sigma^+\) составляет \(+1\).
- Итого барионное число справа: \(0 + 1 = +1\).
- Барионное число сохраняется.
Закон сохранения лептонного числа:
- В данном процессе лептонных частиц нет, что означает, что лептонное число сохраняется, потому что изначально оно равно нулю с обеих сторон.
Таким образом, по всем трем законам (сохранение заряда, барионного числа и лептонного числа) процесс возможен. Превращение \(\pi^- + p \rightarrow K^- + \Sigma^+\) удовлетворяет законам сохранения, что указывает на его физическую допустимость.