Erzeugung von Photonen beim Zusammenstoß von Nukleonen

Zusammenfassung

Im I. Teil wird im Anschluß an eine Arbeit vonHeisenberg über die Entstehung von Mesonen in Vielfachprozessen das Spektrum der Zerfallsphotonen von neutralen Mesonen beim Zusammenstoß von Nukleonen berechnet, und zwar erstens für den Zerfall in zwei Quanten und zweitens für den Übergang eines neutralen Teilchens vom Spin 1 in drei Photonen. Der Vergleich mit den Experimenten bei mittleren Stoßenergien zeigt, daß nur der Prozeßπ ⁰→2γ in Frage kommt und damit dasπ ⁰-Meson den Spin 0 hat. Weiter wird das Spektrum der Zerfallsphotonen in den obersten Schichten der Atmosphäre berechnet. Aus dem Vergleich mit der gemessenen Energieverteilung kann man auf den Abfall des differentiellen Erzeugungsspektrums derπ-Mesonen im Schwerpunktsystem schließen, der sich proportional zuk′^−1,6±0,2 ergibt. Der Exponent ist ein Maß für die Stärke der nichtlinearen Wechselwirkung der Mesonen in dem sich beim Stoß ablösenden Wellenpaket.

Im II. Teil werden die übrigen Photonenerzeugungsprozesse behandelt, nämlich die Abstrahlung der entstehenden geladenen Mesonen und die Bremsstrahlung der Nukleonen; auch für Stöße sehr hoher Energie, die zu großen Luftschauern Anlaß geben. Für beide Prozesse hängt die Photonenausbeute bei hohen Stoßenergien wesentlich davon ab, welchen Spin man den geladenenπ-Mesonen zuschreibt, und zwar ist sie für Spin 1 größer als für Spin 0. Daraus ergeben sich Möglichkeiten zur Entscheidung zwischen beiden Spinwerten.